«ИЗВЕСТИЯ ИРКУТСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО УНИВЕРСИТЕТА». СЕРИЯ «МАТЕМАТИКА»
«IZVESTIYA IRKUTSKOGO GOSUDARSTVENNOGO UNIVERSITETA». SERIYA «MATEMATIKA»
«THE BULLETIN OF IRKUTSK STATE UNIVERSITY». SERIES «MATHEMATICS»
ISSN 1997-7670 (Print)
ISSN 2541-8785 (Online)

Список выпусков > Серия «Математика». 2025. Том 54

О точной форме позиционного принципа минимума В. А. Дыхты в нелинейных задачах управления

Автор(ы)

Н. И. Погодаев1, О. Н. Самсонюк1,  М. В. Старицын1, 2

Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, Иркутск, Российская Федерация 

Иркутский национальный исследовательский технический университет, Иркутск, Российская Федерация

Аннотация
Исследуется нелинейная задача оптимального управления обыкновенным дифференциальным (в смысле Бохнера) уравнением на банаховом пространстве. Задача ставится в классе обычных управлений — измеримых, существенно ограниченных функций времени — и имеет классическую форму Майера со свободным правым концом траекторий. Показано, что приращение целевого функционала такой задачи на любой паре допустимых управлений может быть представлено точно в терминах функции цены опорного процесса — решения линейного транспортного уравнения в частных производных; сужение этого представления на стандартные классы игольчатых и слабых возмущений управления играет роль вариации функционала «бесконечного порядка». Из точной формулы приращения функционала вытекает неканоническое необходимое условие оптимальности, отличное как от принципа Понтрягина, так и от известных условий высших порядков. Утверждается, что это условие можно рассматривать как точную нелинейную форму позиционного принципа минимума В. А. Дыхты.
Об авторах

Погодаев Николай Ильич, канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр., Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, Иркутск, 664033, Российская Федерация, nickpogo@gmail.com

Самсонюк Ольга Николаевна, канд. физ.-мат. наук, доц., ст. науч. сотр., Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, Иркутск, 664033, Российская Федерация, olga.samsonyuk@icc.ru

Старицын Максим Владимирович, канд. физ.-мат. наук, вед. науч. сотр., Институт динамики систем и теории управления им. В. М. Матросова СО РАН, Иркутск, 664033, Российская Федерация, starmax@icc.ru

Ссылка для цитирования
Погодаев Н. И., Самсонюк О. Н., Старицын М. В. О точной форме позиционного принципа минимума В. А. Дыхты в нелинейных задачах управления // Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика. 2025. Т. 54. C. 48–63. https://doi.org/10.26516/1997-7670.2025.54.48
Ключевые слова
оптимальное управление, необходимые условия оптимальности, позиционные управления, методы спуска
УДК
517.977
MSC
49J20
DOI
https://doi.org/10.26516/1997-7670.2025.54.48
Литература
  1. Габасов Р. Ф. Об оптимальности особых управлений // Дифференциальные уравнения. 1968. Т. 4, № 6. С. 1000–1011. 
  2. Габасов Р. Ф., Кириллова Ф. М. Методы оптимального управления. 2-е изд., перераб. и доп. М. : Наука, 1978. 
  3. Гончарова Е. В., Погодаев Н. И., Старицын М. В. Точные формулы приращения целевого функционала в задаче оптимального управления линейным уравнением баланса // Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика. 2025. Т. 51. С. 3–20. https://doi.org/10.26516/1997-7670.2025.51.3
  4. Дыхта В. А. Нестандартная двойственность и нелокальные необходимые условия оптимальности в невыпуклых задачах оптимального управления // Автоматика и телемеханика. 2014. № 11. С. 19–37. 
  5. Дыхта В. А. Позиционный принцип минимума: вариационное усиление понятий экстремальности в оптимальном управлении // Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика. 2022. Т. 41. С. 19–39. https://doi.org/10.26516/1997-7670.2022.41.19
  6. Дыхта В. А. Методы повышения эффективности позиционного принципа минимума в задачах оптимального управления // Итоги науки и техники. Современная математика и ее приложения. Тематический обзор. 2023. Т. 224. С. 54–64. https://doi.org/10.36535/0233-6723-2023-224-54-64
  7. Картан Э. Дифференциальное исчисление. Дифференциальные формы. М. : Мир, 1971. 392 с. 
  8. Погодаев Н. И., Старицын М. В. Точные формулы приращения функционала и необходимые условия оптимальности, альтернативные принципу Понтрягина // Математический сборник. 2024. Т. 215, № 6. С. 77–110. https://doi.org/10.4213/sm9967
  9. Срочко В. А. Вычислительные методы оптимального управления. Иркутск : Изд-во ИГУ, 1982. 110 с. 
  10. Amari S.-i. Dynamics of pattern formation in lateral-inhibition type neural fields // Biological Cybernetics. 1977. Vol. 27, N 2. P. 77–87. 
  11. Aronna M. S., Motta M., Rampazzo F. A higher-order maximum principle for impulsive optimal control problems // SIAM J. Control Optim. 2020. Vol. 58, N 2. P. 814–844. https://doi.org/10.48550/arXiv.1903.05056
  12. Diestel J., Uhl J. Vector Measures. Mathematical surveys and monographs. Providence, RI : American Mathematical Society, 1977. 
  13. Kolokoltsov V. N. Differential equations on measures and functional spaces. Cham : Birkh¨auser, 2019. 
  14. Krasovskii N. N., Subbotin A. I. Game-Theoretical Control Problems. Berlin : Springer Verlag, 1988. 
  15. Sarychev A. V. High-order necessary conditions of optimality for nonlinear control systems // Systems & Control Letters. 1991. Vol. 16, N 5. P. 369–378. https://doi.org/10.1016/0167-6911(91)90058-M



Полная версия (русская)