<?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">mais</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Моделирование и анализ информационных систем</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Modeling and Analysis of Information Systems</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1818-1015</issn><issn pub-type="epub">2313-5417</issn><publisher><publisher-name>Yaroslavl State University</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.18255/1818-1015-2013-3-130-152</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">mais-201</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>Оригинальные 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>Преобразования задач оптимального управления</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Transformations of Optimal Control Problems</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>Цирлин</surname><given-names>Анатолий Михайлович</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Tsirlin</surname><given-names>A.</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>заместитель директора по научной работе,</p><p>152021, Ярославская область, Переславский район, с. Веськово, ул. Петра I, д.4а</p></bio><bio xml:lang="en"><p>заместитель директора по научной работе,</p><p>Petra I st., 2, s. Ves’kovo, Pereslavskii raion, Yaroslavskaya obl., 152021, Russia</p></bio><email xlink:type="simple">tsirlin@sarc.botik.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Институт программных систем им. А.К. Айламазяна РАН</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Program Systems Institute of RAS</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2013</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>20</day><month>06</month><year>2013</year></pub-date><volume>20</volume><issue>3</issue><fpage>130</fpage><lpage>152</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Цирлин А.М., 2013</copyright-statement><copyright-year>2013</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Цирлин А.М.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Tsirlin 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://www.mais-journal.ru/jour/article/view/201">https://www.mais-journal.ru/jour/article/view/201</self-uri><abstract><p>Рассмотрены методы преобразования вариационных задач оптимального управления (замены фазовых переменных), позволяющие упростить их решение. К ним относятся методы уменьшения размерности задачи за счет перехода от исходного к новому аргументу, за счет выявления переменной, остающейся неизменной на уравнениях системы (инварианта), за счет расширения задачи и перехода от исходной задачи к более простой, дающей оценку значения исходной. В ряде случаев решение упрощается при переходе от нескольких условий в форме дифференциальных уравнений к одному интегральному. Последнее относится к уравнениям с запаздывающим аргументом. Даны примеры использования изложенных методов в реальных прикладных задачах управления биосинтезом, охлаждения кристаллических систем с использованием лазерного излучения и др.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The paper considers such transformations of variational and optimal control problems (by a change of phase variables) that help to get the solution. Among these techniques are methods of the dimensionality reduction by a transition from an original argument to a new one, by a detection of a variable staying unchanged through equations of the system (invariant), by extension of the original problem and a transition from it to a simpler problem that gives an estimate solution of the original one. In some cases we can get a solution that is simplified by a transition from a set of conditions in the form of differential equations to the only integral condition. This relates to equations with a retarded argument. The paper gives examples of application of these techniques to real engineering problems such as an optimal control of biosynthesis, cooling of crystal systems by a laser radiation, etc.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>оптимальное управление</kwd><kwd>преобразование</kwd><kwd>переменные состояния</kwd><kwd>решение</kwd></kwd-group><kwd-group xml:lang="en"><kwd>timum control</kwd><kwd>transformation</kwd><kwd>variable condition</kwd><kwd>decision</kwd></kwd-group><funding-group><funding-statement xml:lang="ru">РФФИ</funding-statement></funding-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексеев В.М., Галеев Э.М., Тихомиров В.М. Сборник задач по оптимизации. М.: Наука, 1984. (Alekseev V.M., Galeev E.M., Tichomirov V.M. Sbornik zadash po optimizazii. Moskva: Nauka, 1984 [in Russian]).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алексеев В.М., Галеев Э.М., Тихомиров В.М. Сборник задач по оптимизации. М.: Наука, 1984. (Alekseev V.M., Galeev E.M., Tichomirov V.M. Sbornik zadash po optimizazii. Moskva: Nauka, 1984 [in Russian]).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Розоноэр Л.И., Цирлин А.М. Оптимальное управление термодинамическими системами // Автоматика и Телемеханика. 1983. №1. C. 70–79; №2. C. 88–101; №3. C. 50–64 (English transl.: Rozonoer L.I., Tsirlin A.M. Optimal control of thermodynamic systems // Automation and Remote Control. 1983. №1. P. 70–79; №2. P. 88–101; №3. P. 50–64).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Розоноэр Л.И., Цирлин А.М. Оптимальное управление термодинамическими системами // Автоматика и Телемеханика. 1983. №1. C. 70–79; №2. C. 88–101; №3. C. 50–64 (English transl.: Rozonoer L.I., Tsirlin A.M. Optimal control of thermodynamic systems // Automation and Remote Control. 1983. №1. P. 70–79; №2. P. 88–101; №3. P. 50–64).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. М.: Наука, 1973.(Krotov V.F., Gurman V.I. Metodi i zadashi optimalnogo upravlenija. Moskva: Nauka, 1973 [in Russian]).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. М.: Наука, 1973.(Krotov V.F., Gurman V.I. Metodi i zadashi optimalnogo upravlenija. Moskva: Nauka, 1973 [in Russian]).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цирлин А.М. Методы усредненной оптимизации и их приложения. М.: Физматлит, 1997. (Tsirlin A.M. Metodi usrednennoy optimizazii i ix prilogenija. Moskva: Fiznatlit, 1997 [in Russian]).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Цирлин А.М. Методы усредненной оптимизации и их приложения. М.: Физматлит, 1997. (Tsirlin A.M. Metodi usrednennoy optimizazii i ix prilogenija. Moskva: Fiznatlit, 1997 [in Russian]).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Brayson А.E, YI-Chi-Ho. Applied optimal Control. Riais. Publ. Comp. 1969.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Brayson А.E, YI-Chi-Ho. Applied optimal Control. Riais. Publ. Comp. 1969.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Salamon P., Hoffman K-H., Yair Rezek Maximum work in minimum time from a conservative quantum sustem // Chem. Phys. 2009. N 11. P. 1027–1032.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Salamon P., Hoffman K-H., Yair Rezek Maximum work in minimum time from a conservative quantum sustem // Chem. Phys. 2009. N 11. P. 1027–1032.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цирлин А.М., Саламон П., Хоффман К-Х. Замена переменных состояния в задачах параметрического управления осцилляторами // Автоматика и телемеханика. 2011. №8. (English transl.: Tsirlin A.M., Salamon P., Hoffman K.-H. Change of variables in problems of optimal parametrical control of oscillators // Automation and Remote Control. 2011. N8).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Цирлин А.М., Саламон П., Хоффман К-Х. Замена переменных состояния в задачах параметрического управления осцилляторами // Автоматика и телемеханика. 2011. №8. (English transl.: Tsirlin A.M., Salamon P., Hoffman K.-H. Change of variables in problems of optimal parametrical control of oscillators // Automation and Remote Control. 2011. N8).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Диткин В.А., Прудников А.П. Интегральные преобразования и операционное исчисление. М.: Физматлит, 1961. 524 с.(Ditkin V.A., Prudnikov A.P. Integralnie preobrazovanija i operazionnoe ischislenie. Moskva: Fizmatlit, 1961 [in Russian]).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Диткин В.А., Прудников А.П. Интегральные преобразования и операционное исчисление. М.: Физматлит, 1961. 524 с.(Ditkin V.A., Prudnikov A.P. Integralnie preobrazovanija i operazionnoe ischislenie. Moskva: Fizmatlit, 1961 [in Russian]).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цирлин А.М. Оптимизация в среднем и скользящие режимы в задачах оптимального управления // Изв АН СССР. Техн. киберн. 1974. № 2. C. 27–33. (Tsirlin A.M. Optimizazija v srednem i skolzjachie regimi v zadashach optimalnogo upravlenija // Izvestija AN SSSR. Texnisheskaja kibernetika. 1974. N2. S. 27–33 [in Russian]).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Цирлин А.М. Оптимизация в среднем и скользящие режимы в задачах оптимального управления // Изв АН СССР. Техн. киберн. 1974. № 2. C. 27–33. (Tsirlin A.M. Optimizazija v srednem i skolzjachie regimi v zadashach optimalnogo upravlenija // Izvestija AN SSSR. Texnisheskaja kibernetika. 1974. N2. S. 27–33 [in Russian]).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Цирлин А.М. Условия оптимальности скользящих режимов и прнцип максимума для задачи со скалярным аргументом // Автоматика и телемеханика. 2009. №5 (English transl.: Tsirlin A.M. Optimality conditions of sliding modes and maximum principle for problems with a scalar arguments // Automation and Remote Control. 2009. №5).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Цирлин А.М. Условия оптимальности скользящих режимов и прнцип максимума для задачи со скалярным аргументом // Автоматика и телемеханика. 2009. №5 (English transl.: Tsirlin A.M. Optimality conditions of sliding modes and maximum principle for problems with a scalar arguments // Automation and Remote Control. 2009. №5).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зеликин М.И., Локоциевский Л.В., Хильдебранд Р. Геометрия окрестностей особых экстремалей в задачах с многомерным управлением // Труды матем. инст. им. В.А. Стеклова. 2012. Т. 277 (English transl.: Zelikin M.I., Lokocievsky L.V., Hildebrand R. Geometry of equilibrium extremal trajectory neighborhoods in problems with multidimensional control // Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics. 2012. V. 277).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Зеликин М.И., Локоциевский Л.В., Хильдебранд Р. Геометрия окрестностей особых экстремалей в задачах с многомерным управлением // Труды матем. инст. им. В.А. Стеклова. 2012. Т. 277 (English transl.: Zelikin M.I., Lokocievsky L.V., Hildebrand R. Geometry of equilibrium extremal trajectory neighborhoods in problems with multidimensional control // Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics. 2012. V. 277).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гурман В.И. Принцип расширения в экстремальных задачах. М.: Физматлит, 1997 (Gurman V.I. Extension principle in extremal problems. Moskva: Fizmatlit, 1997 [in Russian]).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гурман В.И. Принцип расширения в экстремальных задачах. М.: Физматлит, 1997 (Gurman V.I. Extension principle in extremal problems. Moskva: Fizmatlit, 1997 [in Russian]).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Гурман В.И., Дыхта В.А. Вырожденные задачи оптимального управления и метод кратных максимумов // Автоматика и телемеханика. 1977. № 3 (English transl.: Gurman V.I., Dyhta V.A. Degenerate problems of optimal control and multiple maxima method // Automation and Remote Control. 1977. №3).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Гурман В.И., Дыхта В.А. Вырожденные задачи оптимального управления и метод кратных максимумов // Автоматика и телемеханика. 1977. № 3 (English transl.: Gurman V.I., Dyhta V.A. Degenerate problems of optimal control and multiple maxima method // Automation and Remote Control. 1977. №3).</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>
