<?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-61</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>МЕХАТРОННЫЕ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</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>Формирование алгоритмов оптимизации нестационарных систем управления на основе необходимых условий оптимальности</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Minimum's Principe in Tasks of Optimization Design Algorithms</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>Афанасьев</surname><given-names>В. Н.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Afanasyev</surname><given-names>V. N.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">afanval@mail.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Преснова</surname><given-names>А. П.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Presnova</surname><given-names>A. P.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">anechkar1@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>Московский институт электроники и математики НИУ ВШЭ</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>National Research University Higher School of Economics</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>19</volume><issue>3</issue><fpage>153</fpage><lpage>159</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/61">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/61</self-uri><abstract><p>Рассматриваются алгоритмы оптимизации нестационарных систем управления, основанные на применении уравнения Гамильтона - Якоби. Построенные алгоритмы могут использоваться как для оптимизации самих нестационарных объектов, если для этой цели выделены соответствующие параметры, так и для оптимизации всей управляемой системы с помощью соответствующей параметрической настройки регуляторов. Эффективность разработанных алгоритмов продемонстрирована на примере управления подачей антиретровирусных препаратов в организм человека при наличии ВИЧ.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The method of forming optimization algorithms for non-stationary control systems is developed in the article, based on the application of the Hamilton-Jacobi equation and the Pontryagin minimum principle. In this article, the original nonlinear differential equation that describes the original control system is transformed into a system with a linear structure, but with State Dependent Coefficient (SDC) parameters. The use of the quadratic quality criterion in problems with unlimited time of the transient process makes it possible, in the synthesis of control for the transformed system, to move from the need to search for the solution of a scalar partial differential equation (the Hamilton-Jacobi-Bellman equation) to a Riccati-type equation with state-dependent parameters. However, solving the resulting equation in the rate of the object's operation is no less difficult. For its solution, an algorithmic method for the synthesis of controls is proposed. The behavior of the Hamiltonian under optimal control changes during the transient process along a well-defined trajectory. This property of the Hamiltonian was used as the basis for the design of algorithms for optimizing the control system. When the formulated conditions are met, a "transfer" of the quality functional from peripheral values to its minimum value is guaranteed asymptotically. The effectiveness of the developed algorithms is demonstrated by the example of the synthesis of control controlling the supply of antiretroviral drugs HAART to the human body in the presence of HIV. The simulation was carried out in the MATLAB package.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>уравнение Гамильтона</kwd><kwd>Hamilton-Jacobi equation</kwd><kwd>the Pontryagin minimum principle</kwd><kwd>Riccati equation with parameters depending on the state</kwd><kwd>algorithmic construction</kwd><kwd>mathematical model of HIV</kwd><kwd>принцип минимума Понтрягина</kwd><kwd>моделирование ВИЧ</kwd><kwd>решение нелинейных нестационарных уравнений</kwd><kwd>оптимальное управление</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">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="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев В. Н., Колмановский В. Б., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 2003. 615 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Афанасьев В. Н., Колмановский В. Б., Носов В. Р. Математическая теория конструирования систем управления. М.: Высшая школа, 2003. 615 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Буков В. Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987. 230 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Буков В. Н. Адаптивные прогнозирующие системы управления полетом. М.: Наука, 1987. 230 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Мирошник И. В., Никифоров В. О. Адаптивное управление пространственным движением объектов // Автоматика и телемеханика. 1991. № 9. С. 78-87.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Мирошник И. В., Никифоров В. О. Адаптивное управление пространственным движением объектов // Автоматика и телемеханика. 1991. № 9. С. 78-87.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Тимофеев А. В. Построение адаптивных систем управления программным движением. Л.: Энергия, 1980. 88 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Тимофеев А. В. Построение адаптивных систем управления программным движением. Л.: Энергия, 1980. 88 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Chang H., Astrofi F. Control of HIV Infection Dynamics by the Enhancement of the Immune System // Proc. 17th World Conf. IFAC, Seoul, Korea, 2012. P. 12217-12222.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Chang H., Astrofi F. Control of HIV Infection Dynamics by the Enhancement of the Immune System // Proc. 17th World Conf. IFAC, Seoul, Korea, 2012. P. 12217-12222.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Perelson A. S. Dynamics of hiv infection of CD4 + T cells // Math. Biosciences, 1993. Vol. 114. P. 81-125.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Perelson A. S. Dynamics of hiv infection of CD4 + T cells // Math. Biosciences, 1993. Vol. 114. P. 81-125.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Zurakowski R., Teel A. A model predictive control based scheduling method for HIV therapy // Journal of Theoretical Biology, 2006. Vol. 238. P. 368-382.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Zurakowski R., Teel A. A model predictive control based scheduling method for HIV therapy // Journal of Theoretical Biology, 2006. Vol. 238. P. 368-382.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев В. Н. Аналитическое конструирование детерминированных конечномерных систем управления. М.: МИЭМ, 2003. 160 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Афанасьев В. Н. Аналитическое конструирование детерминированных конечномерных систем управления. М.: МИЭМ, 2003. 160 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев В. Н. Алгоритмическое конструирование систем управления с неполной информацией. М.: МИЭМ, 2004. 148 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Афанасьев В. Н. Алгоритмическое конструирование систем управления с неполной информацией. М.: МИЭМ, 2004. 148 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Wodarz D., Nowak M. A. Specific therapy regimes could lead to long-term immunological control of HIV // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1999. Vol. 96. № 6. P. 14464-14469.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Wodarz D., Nowak M. A. Specific therapy regimes could lead to long-term immunological control of HIV // Proceedings of the National Academy of Sciences, 1999. Vol. 96. № 6. P. 14464-14469.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Афанасьев В. Н. Управление нелинейными неопределенными динамическими объектами. М.: URSS, 2015. 224 c. Minimum's Principe in Tasks of Optimization Design Algorithms</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Афанасьев В. Н. Управление нелинейными неопределенными динамическими объектами. М.: URSS, 2015. 224 c. Minimum's Principe in Tasks of Optimization Design Algorithms</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>
