This paper investigates the mathematical programming formulation of semilinear elliptic optimal control problems with finitely many state constraints, this allows the use of results in parametric mathematical programming. By applying recent stability results in parametric mathematical programming, we will obtain some new results on differential stability and tilt stability for parametric control problems. On the one hand, we derive an explicit upper estimate for regular subdifferential of marginal function of control problems under basic parameter perturbations. On the other hand, we establish a characterization of tilt stability of control problems under tilt parameter perturbations.

A class of optimal control problems governed by ordinary differential equations with control constraint and end-point constraint is considered. We prove a result on the existence of optimal solutions for the case where the state equation is nonlinear in both control and state variable. It is showed that when the state equation is nonlinear in control variable, the standard arguments are not applicable. To overcome this difficulty, we use the measurable selection theorem in order to build an optimal control function.

Nghiên cứu được thực hiện nhằm tìm hiểu các tính chất vi phân trong điều khiển tối ưu có tham số với ràng buộc cân bằng. Hướng nghiên cứu mới của bài viết là về tính chất vi phân suy rộng trong lớp bài toán điều khiển tối ưu có tham số cho phương trình đạo hàm riêng elliptic nửa tuyến tính với ràng buộc cân bằng. Kết quả mới của bài báo bao gồm các công thức tính đối đạo hàm Fréchet và đối đạo hàm Mordukhovich của toán tử ràng buộc trong bài toán điều khiển tối ưu có tham số với dạng ràng buộc cân bằng có nhiễu và các công thức tính dưới vi phân Fréchet của hàm giá trị tối ưu của bài toán điều khiển tối ưu có tham số với ràng buộc cân bằng.

Công trình này thuộc hướng nghiên cứu sự ổn định vi phân của các bài toán điều khiển tối ưu có tham số cho phương trình vi phân đạo hàm riêng elliptic nửa tuyến tính. Bài báo thu được các kết quả mới theo hướng nghiên cứu này bao gồm việc thiết lập các công thức vi phân của ánh xạ nghiệm của phương trình vi phân đạo hàm riêng elliptic nửa tuyến tính và hàm mục tiêu của bài toán điều khiển tối ưu có tham số. Qua đó, công thức tính toán dưới vi phân chính quy (dưới vi phân Fréchet) được xây dựng cho hàm giá trị tối ưu của bài toán điều khiển tối ưu có tham số đang xét.

Hướng nghiên cứu mới của bài viết là sự ổn định vi phân của bài toán điều khiển tối ưu có tham số cho phương trình vi phân đạo hàm riêng elliptic nửa tuyến tính với ràng buộc biên trơn. Các kết quả mới của bài báo bao gồm các công thức tính toán chính xác đối đạo hàm Fréchet và đối đạo hàm Mordukhovich của toán tử ràng buộc với tập ràng buộc biên trơn có nhiễu, và công thức tính toán/ đánh giá dưới vi phân Fréchet (dưới vi phân chính quy) của hàm giá trị tối ưu của bài toán điều khiển tối ưu có tham số với ràng buộc biên trơn.

The paper studies generalized differentiability properties of the marginal function of parametric optimal control problems of semilinear elliptic partial differential equations. We establish upper estimates for the regular and the limiting subgradients of the marginal function. With some additional assumptions, we show that the solution map of the perturbed optimal control problems has local upper Hölderian selections. This leads to a lower estimate for the regular subdifferential of the marginal function.

Trong bài báo này chúng tôi nghiên cứu sự tồn tại nghiệm, các điều kiện tối ưu, và sự ổn định nghiệm cho một lớp các bài toán điều khiển tối ưu liên quan đến các phương trình đạo hàm riêng elliptic nửa tuyến tính. Trong lớp các bài toán điều khiển tối ưu này, các điều khiển phân bố và điều khiển biên sẽ cùng được xem xét, đồng thời chúng có thể xuất hiện phi tuyến trong phương trình trạng thái. Đây là một lớp bài toán khá tổng quát và phức tạp, việc nghiên cứu chúng thật thú vị và rất có ý nghĩa khoa học.

This paper investigates full stability properties for \emph{variational Nash equilibriums} of a system of parametric nonconvex optimal control problems governed by semilinear elliptic partial differential equations. We first obtain some new results on the existence of variational Nash equilibriums for the system of original/parametric nonconvex optimal control problems. Then we establish explicit characterizations of the Lipschitzian and H\"olderian full stability of variational Nash equilibriums under perturbations. These results deduce the equivalence between variational Nash equilibriums and local Nash equilibriums in the classical sense.

This paper investigates the differential stability of parametric bang–bang control problems governed by semilinear elliptic partial differential equations. Under some standard assumptions in optimal control theory, we establish exact formulas for computing the regular subdifferential, the Mordukhovich subdifferential, and the singular subdifferential of the marginal function of the parametric bang–bang control problems. The obtained results of subdifferential calculations deduce the local Lipschitzian property of the marginal function.

We investigate full Lipschitzian and full H\"olderian stability for a class of control problems governed by semilinear elliptic partial differential equations, where all the cost functional, the state equation, and the admissible control set of the control problems undergo perturbations. We establish explicit characterizations of both Lipschitzian and H\"olderian full stability for the class of control problems. We show that for this class of control problems the two full stability properties are equivalent. In particular, the two properties are always equivalent in general when the admissible control set is an arbitrary fixed nonempty, closed, and convex set.

This paper studies solution stability of generalized equations over polyhedral convex sets. An exact formula for computing the Mordukhovich coderivative of normal cone operators to nonlinearly perturbed polyhedral convex sets is established based on a chain rule for the partial second-order subdifferential. This formula leads to a sufficient condition for the local Lipschitz-like property of the solution maps of the generalized equations under nonlinear perturbations.

In this paper, we investigate solution stability for control problems of partial differential equations with the cost functional not involving the usual quadratic term for the control. We first establish a sufficient optimality condition for the optimal control problems with bang-bang controls. Then we obtain criteria for solution stability for the optimal control problems of bang-bang controls under linear perturbations. We prove Holder stability of optimal controls in.

We establish formulas for computing/estimating the regular and Mordukhovich coderivatives of implicit multifunctions defined by generalized equations in Asplund spaces. These formulas are applied to obtain conditions for solution stability of parametric variational systems over perturbed smooth-boundary constraint sets.

This paper investigates generalized differentiation of normal cone operators to parametric smooth-boundary sets in Asplund spaces. We obtain formulas for computing the Fréchet and Mordukhovich coderivatives of such normal cone operators. We also give several examples to illustrate how the formulas can be used in practical calculations and applications.

Solution stability of a class of linear generalized equations in finite dimensional Euclidean spaces is investigated by means of generalized differentiation. Exact formulas for the Fréchet and the Mordukhovich coderivatives of the normal cone mappings of perturbed Euclidean balls are obtained. Necessary and sufficient conditions for the local Lipschitz-like property of the solution maps of such linear generalized equations are derived from these coderivative formulas. Since the trust-region subproblems in nonlinear programming can be regarded as linear generalized equations, these conditions lead to new results on stability of the parametric trust-region subproblems.

We obtain necessary and sufficient conditions for local Lipschitz-like property and sufficient conditions for local metric regularity in Robinson’s sense of Karush–Kuhn–Tucker point set maps of trust-region subproblems in trust-region methods. The main tools being used in our investigation are dual criteria for fundamental properties of implicit multifunctions which are established on the basis of generalized differentiation of normal cone mappings.

This paper investigates solution stability of parametric variational inequalities over Euclidean balls in finite dimensional spaces. We provide exact formulas for computing required coderivatives of the normal cone mappings to Euclidean balls via the initial data. On the basis of these formulas, we establish necessary and sufficient conditions for Lipschitzian stability of the solution maps of the aforementioned variational inequalities.

This paper establishes an upper estimate for the Fréchet normal cone to the graph of the nonlinearly perturbed polyhedral normal cone mappings in finite dimensional spaces. Under a positive linear independence assumption on the normal vectors of the active constraints at the point in question, the result leads to an upper estimate for values of the Mordukhovich coderivative of such mappings. On the basis, new results on solution stability of parametric affine variational inequalities under nonlinear perturbations are derived.

This paper establishes several properties of polyhedral multifunctions with respect to: (a) Relationships between the lower semicontinuity and the pseudo-Lipschitz property, (b) Connectedness preservation, (c) Path-connectedness preservation. We make use of a theorem on the existence of Lipschitz selections of Lipschitz continuous multifunctions with nonempty closed convex values in Euclidean spaces.

This paper establishes an exact formula for the Fréchet coderivative and some estimates for the Mordukhovich coderivative of the linearly perturbed normal cone mappings in reflexive Banach spaces. In comparison with Nam (2010) [5], Qui (in press) [8], Qui (2011) [7], Trang (2010) [9], the major advantage of our investigation is that here neither the linear independence condition nor the positively linear independence condition are used. Thus, no assumption on the normal vectors of the active constraints at the point in question is needed. Some aspects of the preceding results (Henrion, Mordukhovich and Nam (2010) [3], Nam (2009) [5], Qui (2011) [7], Yao and Yen (2009) [10], Yao and Yen (2009) [11]) are developed.