×

时滞最优控制问题的混合时间尺度变换。 (英语) Zbl 1342.49003号

摘要:在本文中,我们考虑了一类具有正则等式和不等式约束的非线性时滞最优控制问题。我们提出了一种新的计算方法,将控制参数化技术与混合时间尺度策略相结合,用于解决这类最优控制问题。该方法使用分段常数函数逼近控制变量,其高度和切换时间是待优化的决策变量。然后,通过一种新的混合时间缩放策略,将产生的开关时间变化的问题转化为开关时间固定的等效问题,这在数值计算中是非常可取的。我们的新时间标度策略是混合的,因为它与两个耦合的时滞系统有关——一个在原始时间标度上定义,其中切换时间是可变的,另一个在新时间标度上定义,其中切换时间是固定的。这与文献中广泛使用的传统时间尺度变换不同,后者不适用于时滞系统。为了证明所提出方法的有效性,我们解决了四个数值例子。结果表明,与现有最优控制方法相比,新方法获得的成本更低。

理学硕士:

49甲15 常微分方程最优控制问题的存在性理论
49立方米 基于非线性规划的数值方法
65千5 数值数学规划方法
90立方 非线性规划
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Stengel,R.F.、Ghigliazza,R.、Kulkarni,N.、Laplace,O.:先天免疫反应的最佳控制。最佳方案。控制应用程序。方法23,91-104(2002)·Zbl 1072.92510号 ·doi:10.1002/oca.704
[2] Denis-Vidal,L.,Jauberthie,C.,Joly-Blanchard,G.:非线性延迟微分航空航天模型的可识别性。IEEE传输。自动。控制51,154-158(2006)·Zbl 1366.93674号 ·doi:10.1109/TAC.2005.861700
[3] Chai,Q.Q.,Loxton,R.,Teo,K.L.,Yang,C.H.:一类最优状态延迟控制问题。非线性分析。真实世界应用。14, 1536-1550 (2013) ·Zbl 1263.93096号 ·doi:10.1016/j.nonrwa.2012.10.017
[4] Chai,Q.Q.,Loxton,R.,Teo,K.L.,Yang,C.H.:非线性时滞系统的统一参数辨识方法。J.工业管理。最佳方案。9, 471-486 (2013) ·Zbl 1274.93064号 ·doi:10.3934/jimo.2013.9.471
[5] Göllmann,L.,Kern,D.,Maurer,H.:受混合控制状态约束的状态变量和控制变量具有时滞的最优控制问题。最佳方案。控制应用程序。方法30,341-365(2009)·doi:10.1002/oca.843
[6] Manu,M.Z.,Mohammad,J.:时间延迟系统:分析、优化和应用。Elsevier Science Inc,纽约(1987)·Zbl 0658.93001号
[7] Göllmann,L.,Maurer,H.:多时滞最优控制问题的理论和应用。J.工业管理。最佳方案。10413-441(2014)·兹比尔1276.49011
[8] Betts,J.T.、Campbell,S.L.、Thompson,K.C.:约束非线性时滞系统的最优控制软件。载于:《IEEE系统与控制多会议论文集》,第444-449页。(2011)
[9] Betts,J.T.,Campbell,S.L.,Thompson,K.:时滞偏微分方程的最优控制。控制优化。不同。阿尔盖布。约束,SIAM,费城213-231(2012)·Zbl 1317.49032号
[10] Betts,J.T.,Campbell,S.L.,Thompson,K.:具有控制延迟的最优控制问题的直接转录解。在;AIP会议记录1389,38(2011)。doi:10.1063/1.3636665·Zbl 1346.65033号
[11] Deshmuk,V.,Ma,H.,Butcher,E.:通过切比雪夫多项式对参数激励线性时滞微分系统进行最优控制。最佳方案。控制应用程序。方法27(3),123-136(2006)·doi:10.1002/oca.769
[12] Teo,K.L.,Goh,C.J.,Wong,K.H.:最优控制问题的统一计算方法。Longman Scientific and Technical,埃塞克斯(1991)·Zbl 0747.49005号
[13] Chai,Q.Q.,Yang,C.H.,Teo,K.L.,Gui,W.H.:工业规模蒸发过程铝酸钠溶液的时间延迟优化控制。控制工程实践。20, 618-628 (2012) ·doi:10.1016/j.connengprac.2012.03.001
[14] Wong,K.H.,Jennings,L.S.,Benyah,F.:约束时滞最优控制问题的控制参数化增强变换。ANZIAM J.43,E154-E185(2001/02)·Zbl 0998.49022号
[15] Nocedal,J.,Wright,S.J.:《数值优化》,第二版。施普林格,纽约(2006)·Zbl 1104.65059号
[16] Lin,Q.,Loxton,R.,Teo,K.L.:非线性最优控制的控制参数化方法:综述。J.工业管理。最佳方案。10, 275-309 (2014) ·Zbl 1276.49025号 ·doi:10.3934/jimo.2014.10.275
[17] Lee,H.W.J.,Teo,K.L.,Rehbock,V.,Jennings,L.S.:最优离散值控制问题的控制参数化增强技术。Automatica 351401-1407(1999)·Zbl 0942.93025号 ·doi:10.1016/S0005-1098(99)00050-3
[18] Lee,H.W.J.,Teo,K.L.,Rehbock,V.,Jennings,L.S.:时间最优控制问题的控制参数化增强技术。动态。系统。申请。6, 243-262 (1997) ·Zbl 0894.49018号
[19] Liu,C.,Gong,Z.,Shen,B.,Feng,E.:补料分批发酵过程的建模与优化控制。申请。数学。模型。37695-706(2013年)·Zbl 1351.49050号 ·doi:10.1016/j.am.2012.02.044
[20] Blanchard,E.,Loxton,R.,Rehbock,V.:具有最小子系统持续时间的脉冲切换系统的最优控制。J.全球。最佳方案。4, 737-750 (2014) ·Zbl 1305.49046号 ·doi:10.1007/s10898-013-0109-3
[21] Yu,C.J.,Li,B.,Loxton,R.,Teo,K.L.:最优离散值控制计算。J.全球。最佳方案。56, 503-518 (2013) ·Zbl 1272.49067号 ·doi:10.1007/s10898-012-9858-7
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。