Este documento está dedicado al establecimiento y análisis de un problema de control óptimo para un sistema de dos fases compuesto por dos ecuaciones de tipo Chan-Hilliard no lineales acopladas. El modelo describe la evolución de una fracción de células tumorales y una fracción de volumen de agua extracelular rica en nutrientes. El objetivo principal de este documento es la identificación de los parámetros físicos del sistema, como las viscosidades y la tasa de proliferación, además de la controlabilidad de las incógnitas del sistema. Con este propósito, introducimos una función de costo adecuada que se optimiza mediante el análisis de un sistema linealizado, derivando el sistema adjunto y definiendo la condición de optimalidad. Finalmente, proporcionamos un ejemplo de simulación numérica que ilustra los resultados teóricos. Por último, se llevan a cabo simulaciones numéricicas de un tumor creciendo en dos y tres dimensiones para ilustrar la evolución de tal situación clínica y posiblemente sugerir diferentes estrategias de tratamiento.