Рассмотрены три характерные почти лоренцевы геометрии на плоскости Грушина как задачи оптимального управления. На основе методов геометрической теории управления изучены экстремальные траектории, вычислено множество достижимости, исследовано существование оптимальных траекторий, описаны длиннейшие сферы и расстояние в лоренцевой метрике. Библиография: 9 названий.

Анормальные траектории представляют особый интерес для субримановой геометрии, так как вблизи них субриманова метрика имеет наиболее сложные особенности. Важные открытые вопросы в субримановой геометрии - гладкость анормальных кратчайших и описание множества, заполненного анормальными траекториями, выходящими из фиксированной точки. Так, гипотеза Сарда в субримановой геометрии утверждает, что это множество имеет меру нуль. В данной работе рассматриваются это и другие родственные свойства указанного множества для левоинвариантной субримановой задачи с вектором роста $(2,3,5,8)$. Исследуется также глобальная и локальная оптимальность анормальных траекторий, получена их явная параметризация.

Левоинвариантные задачи оптимального управления на группах Ли образуют важный класс задач с большой группой симметрий. Они интересны в теоретическом плане, так как часто допускают полное исследование и на этих модельных задачах можно изучить общие закономерности. В частности, задачи на нильпотентных группах Ли доставляют фундаментальную нильпотентную аппроксимацию общих задач. Левоинвариантные задачи также часто возникают в приложениях: в классической и квантовой механике, геометрии, робототехнике, моделях зрения и обработке изображений. Цель данной работы - дать обзор основных понятий, методов и результатов, относящихся к левоинвариантным задачам оптимального управления на группах Ли, интегрируемым в эллиптических функциях. Основное внимание уделено описанию экстремальных траекторий и их оптимальности, времени разреза и множества разреза, оптимального синтеза. Библиография: 162 названия.

Левоинвариантные задачи оптимального управления на группах Ли образуют важный класс задач с большой группой симметрий. Они интересны в теоретическом плане, так как часто допускают полное исследование и на этих модельных задачах можно изучить общие закономерности. В частности, задачи на нильпотентных группах Ли доставляют фундаментальную нильпотентную аппроксимацию общих задач. Левоинвариантные задачи также часто возникают в приложениях: в классической и квантовой механике, геометрии, робототехнике, моделях зрения и обработке изображений. Цель данной работы - дать обзор основных понятий, методов и результатов, относящихся к левоинвариантным задачам оптимального управления на группах Ли, интегрируемым в элементарных функциях. Основное внимание уделено описанию экстремальных траекторий и их оптимальности, времени разреза и множества разреза, оптимального синтеза. Также затрагиваются вопросы классификации левоинвариантных субримановых задач на группах Ли размерности 3, 4. Библиография: 91 название.

Описаны все алгебры Карно с вектором роста $(2,3,5,6)$, их нормальные формы, различающий их инвариант и замена базиса, переводящая такую алгебру в нормальную форму. Для каждой нормальной формы вычислены функции Казимира и симплектические слоения на коалгебре Ли. Описаны инвариант и нормальные формы левоинвариантных $(2,3,5,6)$-распределений. Получена классификация всех левоинвариантных субримановых структур на $(2,3,5,6)$-группах Карно с точностью до изометрий, приведены их модели.

Рассматривается левоинвариантная субриманова задача на свободной нильпотентной группе Ли глубины 4 с двумя образующими. Описана структура анормальных экстремалей: показано, что анормальные экстремали задают на аннуляторе квадрата распределения анормальное слоение, состоящее из пересечения этого аннулятора с симплектическим слоением на коалгебре Ли. Для анормальных траекторий исследована их строгая/нестрогая анормальность, описаны проекции на плоскость распределения, получены оценки коранга, построены примеры негладких траекторий. Библиография: 14 названий.

Описаны коприсоединенные орбиты и функции Казимира для двухступенных свободных нильпотентных групп Ли. Симплектическое слоение состоит из аффинных подпространств в коалгебре Ли. Рассмотрены левоинвариантные задачи быстродействия на двухступенных группах Карно, для которых множество допустимых скоростей есть строго выпуклый компакт в первом слое алгебры Ли, содержащий начало координат внутри себя. Описаны первые интегралы вертикальной подсистемы гамильтоновой системы принципа максимума Понтрягина. Для двумерных коприсоединенных орбит описаны свойства постоянства и периодичности решений этой подсистемы, а также фазовый поток. Библиография: 22 названия.

Изучается задача субфинслеровой геометрии на свободной нильпотентной группе ранга $2$ глубины $3$. Такая группа также называется группой Картана, она имеет естественную структуру группы Карно, на которой вводится метрика с помощью $\ell _\infty $-нормы на ее первом слое. Используются методы теории оптимального управления. С помощью принципа максимума Понтрягина охарактеризованы экстремальные кривые. Описаны анормальные и особые дуги, построен релейный поток.

Одним из основных подходов к изучению субримановых задач является теорема о нильпотентной аппроксимации Митчелла, которая сводит изучение окрестности регулярной точки к изучению левоинвариантной субримановой задачи на соответствующей группе Карно. Обычно детальное исследование субримановых кратчайших базируется на явном интегрировании гамильтоновой системы принципа максимума Понтрягина. Мы приводим явные формулы для субримановых геодезических на одной группе Карно с вектором роста $(2,3,5,6)$ и доказываем неинтегрируемость по Лиувиллю левоинвариантных субримановых задач на свободных группах Карно глубины 4 и больше. Библиография: 30 названий.

Доказана единственность корня уравнения, возникающего в одной задаче геометрической теории управления. Задача состоит в изучении особенности субримановой сферы на группе Энгеля вблизи анормальной кратчайшей.В ходе доказательства получено несколько новых неравенств для полных эллиптических интегралов. Например, доказано возрастание функцииK(k)E(k)K(k) E(k)на промежутке[0,1)[0, 1), не встречавшееся ранее в справочниках.Разработанный метод исследования и полученные результаты могут быть полезны как при иследовании эллиптических интегралов, так и при решении задач, в которых эти интегралы возникают (например, в задачах субримановой геометрии).

Пусть $\mathbb{E}$ является группой Энгеля и $D$ - левоинвариантное распределение ранга 2 на $\mathbb{E}$ с лоренцевой метрикой. Сублоренцева задача формулируется как задача максимизации сублоренцевой длины. В работе получена параметризация времениподобных и пространственноподобных нормальных экстремальных траекторий с помощью эллиптических функций Якоби. Описана дискретная группа симметрий для случаев времениподобных и пространственноподобных траекторий, в обоих случаях для каждой симметрии вычислены неподвижные точки и соответствующие точки Максвелла. На основе этих вычислений вдоль каждой экстремальной траектории выведена оценка на время разреза (время потери глобальной оптимальности). Библиография: 17 названий.