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Bhrawy, A. H.; Ezz-Eldien, S. S.; Doha, E. H.; Abdelkawy, M. A.; Baleanu, D.
Solving fractional optimal control problems within a Chebyshev-Legendre operational technique. (English) Zbl 1370.49027
Int. J. Control 90, No. 6, 1230-1244 (2017).
Summary: In this manuscript, we report a new operational technique for approximating the numerical solution of Fractional Optimal Control (FOC) problems. The operational matrix of the Caputo fractional derivative of the orthonormal Chebyshev polynomial and the Legendre-Gauss quadrature formula are used, and then the Lagrange multiplier scheme is employed for reducing such problems into those consisting of systems of easily solvable algebraic equations. We compare the approximate solutions achieved using our approach with the exact solutions and with those presented in other techniques and we show the accuracy and applicability of the new numerical approach, through two numerical examples.

Cited in 18 Documents
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Keywords:
orthonormal polynomials; operational matrix; Gauss quadrature; Lagrange multiplier method; fractional optimal control problem
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\textit{A. H. Bhrawy} et al., Int. J. Control 90, No. 6, 1230--1244 (2017; Zbl 1370.49027)
Full Text: DOI
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