Obliczenia numeryczne w problemach optymalizacji dynamicznej wykorzystujące aplikację DP_Explorer

Aplikacja DP_Explorer

W dniach 10-13.12.2025 w Krakowie odbyła się 19. konferencja IFAC Workshop on Control Applications of Optimisation CAO'25, podczas której Dr Maciej Szymkat zaprezentował wykład plenarny, poświęcony metodom numerycznego rozwiązywania problemów sterowania optymalnego, a w szczególności algorytmowi stanowiącemu praktyczną implementację metody Monotone Structural Evolution (MSE) rozwijanej, z udziałem autora, przez grupę naukowców z AGH w Krakowie. W trakcie wykładu przedstawiono oryginalną aplikację DP_Explorer, która jest narzędziem pomocniczym, służącym do analizy symetrycznych trajektorii okresowych, zidentyfikowanych dla wybranego modelu wahadła podwójnego. Dwie z takich trajektorii wykorzystano w przykładowych zadaniach sterowania optymalnego, których rozwiązania metodą MSE, przedstawione zostały we wspomnianej prezentacji.

Aplikacja DP_Explorer została opracowana w całości z użyciem środowiska MATLAB. Interfejs graficzny aplikacji został przygotowany w module App Designer. Silnik obliczeniowy aplikacji został napisany w języku MATLAB, następnie, z użyciem narzędzia MATLAB Coder wygenerowano dla niego odpowiedni kod C, który po kompilacji do postaci pliku MEX, jest wywoływany przez aplikację, co znacząco przyspiesza wykonywanie obliczeń. Aplikacja jest udostępniona do testowania dzięki produktowi MATLAB Web App Server pod przyciskiem poniżej.

Otwórz aplikację

Zobacz prezentację

Demonstracje użycia aplikacji

English description

The 19th IFAC Workshop on Control Applications of Optimization CAO'25 took place in Krakow on 10-13th December 2025. During the conference, Dr. Maciej Szymkat presented a plenary lecture on methods for numerically solving optimal control problems, in particular an algorithm implementing the Monotone Structural Evolution (MSE) method, developed by a group of scientists from the AGH University of Science and Technology in Krakow, with the author's participation. During the lecture, the original application DP_Explorer was presented, an auxiliary tool for analyzing symmetric periodic trajectories identified for a selected double pendulum model. Two of these trajectories were used in example optimal control problems, the solutions of which using the MSE method were presented in the CAO'25 presentation.

The DP_Explorer application was developed entirely in the MATLAB environment. The application's graphical interface was created using the App Designer module. The application's computational engine was written in MATLAB and then converted to C language using the MATLAB Coder automatic code generation. After compiling it into a MEX file, it is invoked by the application, significantly speeding up the computational performance. The application is available for testing on the MATLAB Web App Server platform, accessible via the button above. Under the second button you can download the presentation containing selected slides from the lecture.