Application of the parametrization method for solving optimal control problems with discontinuous phase trajectories

Cover Page

Cite item

Full Text

Abstract

In this paper, we consider an optimal control problem involving delays in phase variables and controlled discontinuities in the phase trajectory. To solve this type of problem, we propose the parametrization method based on representing control functions as generalized splines with movable nodes and subsequently reducing the original problem to a finite-dimensional nonlinear programming problem for control parameters. In this work, the moments of discontinuity of the phase trajectory are considered as variables of the resulting finite-dimensional problem. Also, we propose an algorithm for calculating the derivatives of the objective function based on the use of the adjoint variables of the original optimal control problem. The algorithm proposed for solving the considered problems was tested by examples presented in the work.

About the authors

Igor' Viktorovich Lutoshkin

Ulyanovsk State University

Candidate of physico-mathematical sciences, Associate professor

Maria Sergeevna Rybina

Ulyanovsk State University

References

  1. Будак Б. М., Беркович Е. М., Соловьева Е. П., “О сходимости разностных аппроксимаций для задач оптимального управления”, Ж. вычисл. мат. мат. физ., 9:3 (1969), 522–547
  2. Горбунов В. К., “О сведении задач оптимального управления к конечномерным”, Ж. вычисл. мат. мат. физ., 18:5 (1978), 1083–1095
  3. Горбунов В. К., “Метод параметризации задач оптимального управления”, Ж. вычисл. мат. мат. физ., 19:2 (1979), 292–303
  4. Дыхта В. А., Самсонюк О. Н., Оптимальное импульсное управление с приложениями, Физматлит, М., 2000
  5. Лутошкин И. В., Динамические модели экономических систем и методы их анализа, УлГУ, Ульяновск, 2024
  6. Лутошкин И. В., Рыбина М. С., “Оптимизация в модели управления социально-экономической системой в условиях массового заболевания”, Изв. Иркут. гос. ун-та. Сер. Мат., 2024, № 49, 16–-31
  7. Максимов В. П., “Достижимые значения целевых функционалов в задачах экономической динамики”, Прикл. мат. вопр. управл., 2019, № 4, 124–135
  8. Aubin J.-P., Time and Money. How Long and How Much Money is Needed to Regulate a Viable Economy, Springer, 2014
  9. Lutoshkin I. V., Rybina M. S., “Optimal solution in the model of control over an economic system in the condition of a mass disease”, Изв. Саратов. ун-та. Нов. сер. Мат. Мех. Информ., 23:2 (2023), 264–273

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2025 Lutoshkin I.V., Rybina M.S.

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».