About the Quasi-Singular Controls Optimality in a Single Optimal Control Problem Described by an Ordinary Differential Equation With an Atypical Functional

Authors

  • Ilaha F. Nagiyeva Institute of Control System of the Ministry of Science and Education of Azerbaijan
  • Kamil B. Mansimov Baku State University, Institute of Control System of the Ministry of Science and Education of Azerbaijan

DOI:

https://doi.org/10.17072/1993-0550-2025-4-16-28

Keywords:

differential equation, multipoint functional, control domains, admissible control, linearized maximum principle, quasi-singular control

Abstract

A non-standard optimal control problem governed by a system of ordinary differential equations with a general multi-point quality criterion is analyzed. The control domain represents a convex and bounded set. We derive a second-order formula for the increment of the functional associated with two admissible controls. This result allows us to prove an analogue of the linearized maximum principle introduced by L. S. Pontryagin. Furthermore, we investigate the case when this principle degenerates into what is known as the quasi-singular scenario. Finally, integral pointwise necessary conditions ensuring the optimality of such quasi-singular controls are formulated in a constructively applicable form.

References

Элементы теории оптимальных систем / Моисеев. Н. Н. М.: Наука, 1975. 528 с.

Принцип максимума в оптимальном управлении / Понтрягин Л. С. М.: URSS, 2024. 72 с.

Методы оптимизации / Габасов Р., Кириллова Ф. М., Альсевич В. В. Минск: Изд-во "Четыре четверти", 2011. 472 с. ISBN: 978-985-6981-52-7. EDN XTHIJL.

Принцип максимума в теории оптимального управления / Габасов Р., Кириллова Ф. М. М.: URSS, 2018. 272 с.

Особые оптимальные управления / Габасов Р., Кириллова Ф. М. М: URSS, 2013. 256 с.

Особые управления в системах с запаздыванием / Мансимов К. Б. Баку: ЭЛМ, 1999. 175 с.

Мансимов К. Б. Многоточечные необходимые условия оптимальности квазиособых управлений // Автоматика и телемеханика. 1982. № 10. С. 53–58.

Исмайлов Р. Р., Мансимов К. Б. Об условиях оптимальности в одной ступенчатой задаче управления // Журн. вычисл. матем. и матем. физики. 2006. Т. 46, № 10. С. 1674–1686.

Нагиева И. Ф., Мансимов К. Б. Необходимые условия оптимальности особых управлений в задаче управления типа Моисеева // Проблемы управления и информатики. 2006. № 5. С. 52–63.

Мансимов К. Б., Нагиева И. Ф. Необходимые условия оптимальности первого и второго порядков в одной задаче оптимального управления с нетипичным критерием качества // Вестник Томского унив. Управление, техника и информатика. 2023. № 64. С. 11–20. DOI 10.17223/19988605/64/2. EDN GHXADE.

Mansimov K. B., Nagiyeva I. F. Analogue of Eulers equation and second order optimality conditions in one N. N. Mouseyev type control problems // Informatics and control problems. 2023. Issue 2. P. 67−77.

Published

2025-12-19

How to Cite

Nagiyeva И. Ф. к. ., & Mansimov К. Б. о. . (2025). About the Quasi-Singular Controls Optimality in a Single Optimal Control Problem Described by an Ordinary Differential Equation With an Atypical Functional . BULLETIN OF PERM UNIVERSITY. MATHEMATICS. MECHANICS. COMPUTER SCIENCE, (4 (71), 16–28. https://doi.org/10.17072/1993-0550-2025-4-16-28