Аннотация:
Проблемам управления и оптимизации в динамических системах посвящено много различных работ. Интерес к этим задачам со временем не уменьшается. Возникают новые задачи при разработке технологических процессов в разнообразных областях науки и техники, в частности при проектировании и создании современной электрофизической аппаратуры. В данной работе рассматриваются проблемы оптимизации и управления пучками траекторий. Задачу совместной оптимизации программного движения и пучка возмущенных движений предлагается решать с помощью комбинирования гладких и негладких функционалов. В ч. 1 описывается математическая постановка задачи, дается представление вариации комбинации функционалов и формулируются условия оптимальности в форме принципа максимума. Использование гладких и негладких функций позволяет определить функционалы, наиболее точно отражающие требования к динамике пучка заряженных частиц в ускорителях. В ч. 2 будут приведены результаты применения предложенной в ч. 1 методики для оптимизации динамики заряженных частиц в ускорителе с пространственно-однородной квадрупольной фокусировкой.
Ключевые слова:
управляемая динамическая система, ансамбль траекторий, гладкий функционал, негладкий функционал, принцип максимума, пучок заряженных частиц, ускоритель.
Поступила:2 марта 2019 г. Принята к печати: 13 февраля 2020 г.
Образец цитирования:
Д. А. Овсянников, М. А. Мизинцева, М. Ю. Балабанов, А. П. Дуркин, Н. С. Едаменко, Е. Д. Котина, А. Д. Овсянников, “Оптимизация динамики пучков траекторий c использованием гладких и негладких функционалов. Часть 1”, Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 16:1 (2020), 73–84
M.S. Karane, “Pseudospectral Method for Finding Optimal Control of Trajectory Bundles Based on Multi-Agent Optimization Algorithms”, Modelling and Data Analysis, 13:2 (2023), 99
Elena D. Kotina, Ekaterina B. Leonova, Viktor A. Ploskikh, “Displacement field construction based on a discrete model in image processing problems”, Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика, 39 (2022), 3–16
Д. А. Овсянников, Л. В. Владимирова, И. Д. Рубцова, А. В. Рубаник, В. А. Пономарев, “Модифицированный генетический алгоритм поиска глобального экстремума в сочетании с направленными методами”, Известия Иркутского государственного университета. Серия Математика, 39 (2022), 17–33
A. Markelova, A. Allahverdyan, A. Martemyanov, I. Sokolova, O. Petrosian, M. Svirkin, “Applied routing problem for a fleet of delivery drones using a modified parallel genetic algorithm”, Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 18:1 (2022), 135–148
Е. Д. Котина, Д. А. Овсянников, “Математическая модель совместной оптимизации программного и возмущенных движений в дискретных системах”, Вестн. С.-Петербург. ун-та. Сер. 10. Прикл. матем. Информ. Проц. упр., 17:2 (2021), 213–224