Este documento está dedicado a la solución del problema de control óptimo. El control obtenido debe ser óptimo en términos de criterios de calidad y, al mismo tiempo, factible cuando se implementa en el objeto de control. Para resolver el problema de control óptimo en la clase de funciones de control factibles, se utiliza un modelo matemático avanzado del objeto de control. Primero, se desarrolla un sistema de estabilización universal del movimiento a lo largo de cualquier trayectoria de alguna clase a través de regresión simbólica. Luego, el sistema de estabilización obtenido se inserta en la parte derecha del modelo del objeto de control en lugar del vector de control. Se añade un modelo de referencia con un vector de control libre en la parte derecha al modelo; de esta manera, se obtiene el modelo matemático avanzado del objeto de control. Después de esto, se resuelve el problema de control óptimo con el modelo matemático avanzado del objeto de control. El problema de control óptimo se plantea en la forma clásica cuando el control es una función del tiempo. Aquí, se busca la función de control para el modelo de referencia. El diseño preliminar del sistema de estabilización universal para alguna clase de trayectorias permite la solución del problema de control óptimo a través del objeto de control en un marco de tiempo razonable. La metodología propuesta se prueba computacionalmente para un modelo del movimiento espacial de un cuadricóptero y un grupo de robots móviles de dos ruedas con tracción diferencial. Los resultados de los experimentos muestran que el sistema de estabilización universal garantiza la estabilización del movimiento de los objetos a lo largo de trayectorias óptimas, que no se conocen de antemano pero se obtienen como resultado de resolver el problema con un modelo avanzado.