<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">mathematics</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Вестник российских университетов. Математика</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Russian Universities Reports. Mathematics</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">2686-9667</issn><issn pub-type="epub">2782-3342</issn><publisher><publisher-name>Тамбовский государственный университет имени Г.Р. Державина</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.20310/2686-9667-2020-25-131-263-273</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mathematics-222</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>СТАТЬИ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>ARTICLES</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>К вопросу о регуляризации классических условий оптимальности в выпуклой задаче оптимального управления c фазовыми ограничениями</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>On the regularization of classical optimality conditions in a convex optimal control problem with state constraints</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кутерин</surname><given-names>Фёдор Алексеевич</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Kuterin</surname><given-names>Fedor A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">kuterin.f@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>ФГБНУ «Федеральный исследовательский центр Институт прикладной физики Российской академии наук»</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Federal Research Center Institute of Applied Physics of the Russian Academy of Sciences</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2020</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>19</day><month>10</month><year>2020</year></pub-date><volume>25</volume><issue>131</issue><fpage>263</fpage><lpage>273</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Кутерин Ф.А., 2020</copyright-statement><copyright-year>2020</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Кутерин Ф.А.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Kuterin F.A.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/222">https://mathematics.elpub.ru/jour/article/view/222</self-uri><abstract><p>Рассматривается регуляризация классических условий оптимальности в выпуклой задаче оптимального управлении для линейной системы обыкновенных дифференциальных уравнений с поточечными фазовыми ограничениями типа равенства и неравенства, понимаемыми как ограничения в гильбертовом пространстве суммируемых с квадратом функций. Множество допустимых управлений задачи по традиции вкладывается также в пространство суммируемых с квадратом функций. Однако целевой функционал оптимизационной задачи не является, вообще говоря, сильно выпуклым. Получение регуляризованных классических условий оптимальности основано на приеме, связанном с использованием двух параметров регуляризации. Один из них «отвечает» за регуляризацию двойственной задачи, другой же содержится в сильно выпуклом регуляризирующем добавке к целевому функционалу исходной задачи. Основное предназначение получаемых регуляризованных принципа Лагранжа и принципа максимума Понтрягина - устойчивое генерирование минимизирующих приближенных решений в смысле Дж. Варги для целей практического решения рассматриваемой задачи оптимального управлений с поточечными фазовыми ограничениями.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>We consider the regularization of classical optimality conditions in a convex optimal control problem for a linear system of ordinary differential equations with pointwise state constraints such as equality and inequality, understood as constraints in the Hilbert space of square-integrable functions. The set of admissible task controls is traditionally embedded in the space of square-integrable functions. However, the target functional of the optimization problem is not, generally speaking, strongly convex. Obtaining regularized classical optimality conditions is based on a technique involving the use of two regularization parameters. One of them is used for the regularization of the dual problem, while the other is contained in a strongly convex regularizing addition to the target functional of the original problem. The main purpose of the obtained regularized Lagrange principle and the Pontryagin maximum principle is the stable generation of minimizing approximate solutions in the sense of J. Varga for the purpose of practical solving the considered optimal control problem with pointwise state constraints.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оптимальное управление</kwd><kwd>фазовые ограничения</kwd><kwd>некорректные задачи</kwd><kwd>двойственная регуляризация</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>optimal control</kwd><kwd>state constraints</kwd><kwd>ill-posed problem</kwd><kwd>dual regularization</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дж. Варга, Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями, Наука, М., 1977.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дж. Варга, Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями, Наука, М., 1977.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. В. Арутюнов, Условия экстремума. Анормальные и вырожденные задачи, Факториал Пресс, М., 1997.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. В. Арутюнов, Условия экстремума. Анормальные и вырожденные задачи, Факториал Пресс, М., 1997.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А. А. Милютин, А. В. Дмитрук, Н. П. Осмоловский, Принцип максимума в оптимальном управлении, Изд-во Центра прикладных исследований при мех.-мат. фак-те МГУ, М., 2004.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А. А. Милютин, А. В. Дмитрук, Н. П. Осмоловский, Принцип максимума в оптимальном управлении, Изд-во Центра прикладных исследований при мех.-мат. фак-те МГУ, М., 2004.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Устойчивое секвенциальное выпуклое программирование в гильбертовом пространстве и его приложение к решению неустойчивых задач”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 54:1 (2014), 25-49.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Устойчивое секвенциальное выпуклое программирование в гильбертовом пространстве и его приложение к решению неустойчивых задач”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 54:1 (2014), 25-49.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Зачем нужна регуляризация принципа Лагранжа и принципа максимума Понтрягина и что она дает”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 23:124 (2018), 757-775.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Зачем нужна регуляризация принципа Лагранжа и принципа максимума Понтрягина и что она дает”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 23:124 (2018), 757-775.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Регуляризованные принцип Лагранжа и принцип максимума Понтрягина в оптимальном управлении и обратных задачах”, Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН, 25:1 (2019), 279-296.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Регуляризованные принцип Лагранжа и принцип максимума Понтрягина в оптимальном управлении и обратных задачах”, Тр. Ин-та математики и механики УрО РАН, 25:1 (2019), 279-296.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Параметрическая двойственная регуляризация для задачи оптимального управления с поточечными фазовыми ограничениями”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 49:12 (2009), 2083-2102.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Параметрическая двойственная регуляризация для задачи оптимального управления с поточечными фазовыми ограничениями”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 49:12 (2009), 2083-2102.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Регуляризованная параметрическая теорема Куна-Таккера в гильбертовом пространстве”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 51:9 (2011), 1594-1615.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Регуляризованная параметрическая теорема Куна-Таккера в гильбертовом пространстве”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 51:9 (2011), 1594-1615.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Регуляризация в линейно-выпуклой задаче математического программирования на основе теории двойственности”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 47:4 (2007), 602-625.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Регуляризация в линейно-выпуклой задаче математического программирования на основе теории двойственности”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 47:4 (2007), 602-625.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">М. И. Сумин, “Устойчивый секвенциальный принцип максимума Понтрягина в задаче оптимального управлении с фазовыми ограничениями”, Труды XII Всероссийского совещания по проблемам управления, XII Всероссийское совещание по проблемам управления (16-19 июня 2014 г.), Сборник трудов, Изд-во ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, М., 2014, 796-808.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">М. И. Сумин, “Устойчивый секвенциальный принцип максимума Понтрягина в задаче оптимального управлении с фазовыми ограничениями”, Труды XII Всероссийского совещания по проблемам управления, XII Всероссийское совещание по проблемам управления (16-19 июня 2014 г.), Сборник трудов, Изд-во ИПУ им. В.А. Трапезникова РАН, М., 2014, 796-808.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “Регуляризованный итерационный принцип максимума Понтрягина в оптимальном управлении. I. Оптимизация сосредоточенной системы”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 26:4 (2016), 474-489.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “Регуляризованный итерационный принцип максимума Понтрягина в оптимальном управлении. I. Оптимизация сосредоточенной системы”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 26:4 (2016), 474-489.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “Регуляризованный итерационный принцип максимума Понтрягина в оптимальном управлении. II. Оптимизация распределенной системы”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 27:1 (2017), 26-41.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “Регуляризованный итерационный принцип максимума Понтрягина в оптимальном управлении. II. Оптимизация распределенной системы”, Вестн. Удмуртск. ун-та. Матем. Мех. Компьют. науки, 27:1 (2017), 26-41.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “Устойчивый итерационный принцип Лагранжа в выпуклом программировании как инструмент для решения неустойчивых задач”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 57:1 (2017), 55-68.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “Устойчивый итерационный принцип Лагранжа в выпуклом программировании как инструмент для решения неустойчивых задач”, Ж. вычисл. матем. и матем. физ., 57:1 (2017), 55-68.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ф. А. Кутерин, “Об устойчивом принципе Лагранжа в итерационной форме в выпуклом программировании и его применении при решении неустойчивых операторных уравнений первого рода”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 20:5 (2015), 1239-1246.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ф. А. Кутерин, “Об устойчивом принципе Лагранжа в итерационной форме в выпуклом программировании и его применении при решении неустойчивых операторных уравнений первого рода”, Вестник Тамбовского университета. Серия: естественные и технические науки, 20:5 (2015), 1239-1246.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “О регуляризованном принципе Лагранжа в итерационной форме и его применении для решения неустойчивых задач”, Матем. моделирование, 28:11 (2016), 3-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ф. А. Кутерин, М. И. Сумин, “О регуляризованном принципе Лагранжа в итерационной форме и его применении для решения неустойчивых задач”, Матем. моделирование, 28:11 (2016), 3-18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ф. П. Васильев, Методы оптимизации: В 2-х кн., МЦНМО, М., 2011.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ф. П. Васильев, Методы оптимизации: В 2-х кн., МЦНМО, М., 2011.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">В. М. Алексеев, В. М. Тихомиров, С. В. Фомин, Оптимальное управление, Наука, М., 1979.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">В. М. Алексеев, В. М. Тихомиров, С. В. Фомин, Оптимальное управление, Наука, М., 1979.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
