<?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">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-305</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>МЕТОДЫ ТЕОPИИ АВТОМАТИЧЕСКОГО И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УПPАВЛЕНИЯ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METHODS OF THE THEORY OF AUTOMATIC CONTROL</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Использование квазипотенциалов для контроля больших уклонений управляемых процессов</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Use of Quasipotentials for Monitoring of Large Deviations in the Control Processes</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>Дубовик</surname><given-names>С. А.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Dubovik</surname><given-names>S. A.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">duboviksa@gmail.com</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Севастопольский государственный университет</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Sevastopol State University</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2016</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>28</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>17</volume><issue>5</issue><fpage>301</fpage><lpage>307</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/305">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/305</self-uri><abstract><p>Получены соотношения для квазипотенциальных экстремалей задачи Лагранжа, возникающей в анализе больших уклонений диффузионных процессов. На этой основе предлагается алгоритм прогноза критических состояний слабо возмущенных динамических систем. Приводятся примеры применения метода в задачах управления морскими судами, летательными аппаратами, а также в финансовой математике - при моделировании двухкомпонентного рынка Блэка-Шоулса.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The Lagrange problem arising in the analysis of large deviations in the states of dynamical systems was analyzed with the use of Wentzell-Freidlin method. For the linear case and Hurwitz state matrix of an unperturbed system the author obtained relations for quasipotential extremals, providing estimates of the probabilities of events for the initial conditions close to zero. On this basis, the author proposes an algorithm for prediction of the critical states of the dynamical systems, with the perturbed vector, "white noise", multiplied by a small parameter. Examples of application of the method to the task of controlling the angle of heel for a marine vessel in rough seas, and the angle of attack of an aircraft are presented. The case of lack of Hurwitz is analyzed on the example of the financial mathematics - instruments known as the Black-Scholes model The results show that the quasipotential extremals can be effectively used for the tasks of stabilization as a means of additional quality assurance management: passage of the stochastic system state through a small neighborhood of a quasipotential extremal signalizes about an abnormal movement of the controlled process. More accurate conclusions about the danger rate and the need to switch to the crisis management can be made with the estimated probability of a crisis and action functional, calculated on the basis of the quasipotential (equations included). In case of instability the question can be solved directly on the action functional, as an example of a financial mathematics model shows.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>асимптотический анализ</kwd><kwd>функционал действия</kwd><kwd>большие уклонения</kwd><kwd>экстремаль</kwd><kwd>оптимальное управление</kwd><kwd>asymptotic analysis</kwd><kwd>action functional</kwd><kwd>large deviations</kwd><kwd>extremal</kwd><kwd>optimal control</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">Kokotovic P. V., Yackel R. A. Singular perturbation of linear regulators: Basic theorem // IEEE Trans. on AC. 1972. Vol. 17. P. 29-37.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kokotovic P. V., Yackel R. A. Singular perturbation of linear regulators: Basic theorem // IEEE Trans. on AC. 1972. Vol. 17. P. 29-37.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Васильева А. Б., Дмитриев М. Г. Сингулярные возмущения в задачах оптимального управления // Итоги науки и техники, мат. анализ. 1982. Т. 20.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Васильева А. Б., Дмитриев М. Г. Сингулярные возмущения в задачах оптимального управления // Итоги науки и техники, мат. анализ. 1982. Т. 20.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дмитриев М. Г., Макаров Д. А. Композитный регулятор в линейной нестационарной системе управления // Изв. РАН, Теория и системы управления. 2014. № 6. С. 3-13.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дмитриев М. Г., Макаров Д. А. Композитный регулятор в линейной нестационарной системе управления // Изв. РАН, Теория и системы управления. 2014. № 6. С. 3-13.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубовик С. А. Композиционный синтез линейно-квадратических регуляторов // Проблемы управления и информатики. 1999. № 2. С. 50-62.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дубовик С. А. Композиционный синтез линейно-квадратических регуляторов // Проблемы управления и информатики. 1999. № 2. С. 50-62.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубовик С. А. Метод композиции в синтезе регуляторов для сингулярно возмущенных систем // Динамические системы. 2001. Вып. 17. С. 12-17.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дубовик С. А. Метод композиции в синтезе регуляторов для сингулярно возмущенных систем // Динамические системы. 2001. Вып. 17. С. 12-17.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вентцель А. Д., Фрейдлин М. И. Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений. М.: Наука, 1979. 424 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Вентцель А. Д., Фрейдлин М. И. Флуктуации в динамических системах под действием малых случайных возмущений. М.: Наука, 1979. 424 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Вентцель А. Д., Фрейдлин М. И. О малых случайных возмущениях динамических систем // УМН. 1970. Т. 25. Вып. 1 (151). С. 3-55.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Вентцель А. Д., Фрейдлин М. И. О малых случайных возмущениях динамических систем // УМН. 1970. Т. 25. Вып. 1 (151). С. 3-55.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zabczyk J. Exit problem and control theory // Systems &amp; Control Letters, North-Holland. 1985. V. 6. N. 3. P. 165-172.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zabczyk J. Exit problem and control theory // Systems &amp; Control Letters, North-Holland. 1985. V. 6. N. 3. P. 165-172.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нечаев Ю. И., Дубовик С. А. Анализ устойчивости нелинейной стохастической модели динамики корабля на волнении с помощью функционала действия // Нелинейные краевые задачи мат. физики и их приложения. Киев: Ин-т математики НАН Украины, 1993. С. 101-103.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нечаев Ю. И., Дубовик С. А. Анализ устойчивости нелинейной стохастической модели динамики корабля на волнении с помощью функционала действия // Нелинейные краевые задачи мат. физики и их приложения. Киев: Ин-т математики НАН Украины, 1993. С. 101-103.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Дубовик С. А. О возможности прогноза и предотвращения критических состояний при управлении процессами диффузионного типа // Тр. XII Всеросс. совещ. по проблемам управления (ВСПУ XIl). 2014. С. 1443-1454.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Дубовик С. А. О возможности прогноза и предотвращения критических состояний при управлении процессами диффузионного типа // Тр. XII Всеросс. совещ. по проблемам управления (ВСПУ XIl). 2014. С. 1443-1454.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Поляк Б. Т., Щербаков П. С. Робастная устойчивость и управление. М.: Наука, 2002. 303 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Поляк Б. Т., Щербаков П. С. Робастная устойчивость и управление. М.: Наука, 2002. 303 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Демидович Б. П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Демидович Б. П. Лекции по математической теории устойчивости. М.: Наука, 1967. 472 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Алексеев В. М., Тихомиров В. М., Фомин С. В. Оптимальное управление. М.: Наука, 1979. 430 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Алексеев В. М., Тихомиров В. М., Фомин С. В. Оптимальное управление. М.: Наука, 1979. 430 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Aganovic Z., Gajic Z. Linear С^шш! Control of Bilinear Systems. Springer-Verlag, 1995. 133 р.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Aganovic Z., Gajic Z. Linear С^шш! Control of Bilinear Systems. Springer-Verlag, 1995. 133 р.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нечаев Ю. И. Моделирование устойчивости на волнении. Современные тенденции. Л.: Судостроение, 1989. 240 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нечаев Ю. И. Моделирование устойчивости на волнении. Современные тенденции. Л.: Судостроение, 1989. 240 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев В. Н., Колмановский В. Б., Носов В. P. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высш. шк., 2003. 614 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Афанасьев В. Н., Колмановский В. Б., Носов В. P. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высш. шк., 2003. 614 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ширяев А. Н. О некоторых понятиях и стохастических моделях финансовой математики // ТВП. 1994. Т. 39. Вып. 1. С. 5-22.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ширяев А. Н. О некоторых понятиях и стохастических моделях финансовой математики // ТВП. 1994. Т. 39. Вып. 1. С. 5-22.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Vukobratovic M., Stojic R. Modern Aircraft Flight Control. Springer-Verlag, 1988. 288 c.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Vukobratovic M., Stojic R. Modern Aircraft Flight Control. Springer-Verlag, 1988. 288 c.</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>
