Details
| Title | Adaptive weight adjustment in multicriteria control of nonlinear systems based on a Lyapunov function = Адаптивная настройка весов в задаче многокритериального управления нелинейными системами с использованием функции Ляпунова // Информатика, телекоммуникации и управление = Computing, Telecommunications and Control. – 2026. – Т. 19, № 2. — С. 109-122 |
|---|---|
| Creators | Fershtadt M. I. ; Shashikhin V. N. |
| Imprint | 2026 |
| Collection | Общая коллекция |
| Subjects | Математика ; Исследование операций ; multi-criteria control ; nonlinear systems ; Lyapunov function ; function Lyapunov ; adaptive weight tuning (mathematics) ; system stability ; control of nonlinear systems ; energy consumption of systems ; многокритериальное управление ; нелинейные системы ; функция Ляпунова ; Ляпунова функция ; адаптивная настройка весов (математика) ; устойчивость систем ; управление нелинейными системами ; энергозатраты систем |
| UDC | 519.8 |
| LBC | 22.18 |
| Document type | Article, report |
| Language | English |
| DOI | 10.18721/JCSTCS.19210 |
| Rights | Свободный доступ из сети Интернет (чтение, печать, копирование) |
| Record key | RU\SPSTU\edoc\80289 |
| Record create date | 10/12/2026 |
The paper develops an approach to the control of nonlinear dynamic systems within a multicriteria optimization framework in which criterion weights are adjusted during the control process. The method relies on a Lyapunov function that is included both in the performance functional and in trajectory constraints. A numerical algorithm is proposed for dynamic tuning of the criterion weights. The criteria are stability and control energy consumption, while their relative importance changes depending on the current system state and trajectory. Adaptation is performed based on the current value of the Lyapunov function and the system state, which enables automatic prioritization of objectives without operator intervention. A numerical analysis of the system behavior under different weight-adaptation schemes is carried out. For the considered models, the simulation results show that adaptive weight adjustment can provide faster decay of the Lyapunov function and lower control energy consumption compared with fixed scalarization. The method can be applied to control problems for nonlinear and multi-agent systems, including cyber-physical complexes, autonomous agents, and energy nodes.
В статье рассматривается подход к управлению нелинейными динамическими системами с использованием метода многокритериальной оптимизации, в котором веса критериев адаптируются в процессе управления. В основе метода лежит функция Ляпунова, которая входит как в функционал качества, так и выступает в качестве ограничения на траекторию системы. Предлагается численный алгоритм, позволяющий динамически настраивать веса критериев. Критериями являются устойчивость и энергозатраты, а их относительная значимость изменяется в зависимости от текущего состояния системы и траектории. Адаптация осуществляется на основе текущего значения функции Ляпунова и состояния системы, что обеспечивает автоматическую приоритизацию целей без вмешательства оператора. Проведен численный анализ поведения системы при различных схемах адаптации весов. Для рассмотренных моделей результаты численного моделирования показывают, что адаптивная настройка весов может обеспечивать более быстрое затухание функции Ляпунова и снижение энергозатрат по сравнению с фиксированной скаляризацией. Метод применим в задачах управления мультиагентными и нелинейными системами, включая киберфизические комплексы, автономные агенты и энергетические узлы.
| Network | User group | Action |
|---|---|---|
| ILC SPbPU Local Network | All |
|
| Internet | All |
|
