×

利用切比雪夫包含函数求解不确定最优控制问题的不确定性方法。 (英语) Zbl 1423.49016号

摘要:本文基于截断切比雪夫多项式,针对包括区间变量(不确定性)在内的最优控制问题,提出了一种新的不确定性分析方法。本文采用区间算法分析由不确定但有界参数组成的最优控制问题中的不确定性,其中只有不确定参数的上界和下界。在本研究中,使用切比雪夫方法是因为它为区间函数的有意义解生成了更清晰的边界,而不是泰勒包含函数,泰勒包含函数可以有效地处理因区间计算引起的包裹效应而导致的高估。为了将所提出的区间方法应用于具有不确定性的最优控制问题,首先应用拉格朗日乘子方法获得必要的条件,然后通过一些代数操作将其转化为常微分方程。然后,采用切比雪夫包含法求解系统。将切比雪夫包含方法的最终结果与区间泰勒方法进行了比较。结果表明,所提出的基于切比雪夫包含函数的方法比区间泰勒方法更好地处理包裹效应。

MSC公司:

49千5 单自变量自由问题的最优性条件
49公里15 常微分方程问题的最优性条件
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部

参考文献:

[1] Yu,K.,X.Tan,H.Yang,W.Liu,L.Cui,Q.Liang,“混合动力电动汽车的模型预测控制,以提高燃油经济性”,《亚洲J控制》,第18卷,第2122-2135页(2016年)·Zbl 1354.93053号
[2] Jajarmi,A.和M.Hajipour,“时变时滞最优控制问题的有效有限差分方法”,《亚洲控制杂志》,第19卷,第554-563页(2017年)·Zbl 1365.49028号
[3] Bardi,M.和I.Capuzzo‐Dolcetta,《哈密尔顿-雅各比-贝尔曼方程的最优控制和粘度解》,施普林格科学与商业媒体,瑞士伯卡用户(2008)·Zbl 1134.49022号
[4] El‐Gindy,T.、H.El-Hawary、M.Salim和M.El-Kady,“解决最优控制问题的切比雪夫近似”,CAMWA,第29卷,第35-45页(1995年)·Zbl 0833.65057号
[5] Razmjooy,N.和M.Ramezani,“一种基于入侵杂草优化的改进量子进化算法”,印度科学杂志。Res,第4卷,第413-422页(2014年)。
[6] Razmjooy,N.,M.Khalilpour和M.Ramezani,“受国际足联世界杯比赛启发的一种新的元启发式优化算法:理论及其在avr系统pid设计中的应用”,J.Control Autom。西班牙,第27卷,第1-22页(2016年)。
[7] Wu,J.,Z.Luo,H.Li和N.Zhang,“使用正交级数展开的结构混合不确定性优化新方法”,应用。数学。模型。第45卷,第474-490页(2017年)·Zbl 1446.74065号
[8] Yang,J.,C.Zhang,S.Li,and X.Niu,“扰动不确定非线性系统的半全局精细扰动衰减控制”,《亚洲J.控制》,第19卷,第4期,第1608-1619页(2017年)·Zbl 1370.93105号
[9] Chaouech,L.、M.Soltani、S.Dhahri和A.Chaari,“使用标量符号函数设计最优模糊滑模控制”,《亚洲控制杂志》,第19卷,第1019-1033页(2017年)·Zbl 1366.93095号
[10] Hayes,N.T.,《模态间隔简介》,石斑鱼出版社出版。Ieee.org/groups/1788/Material/HayesModalInterval.pdf(1788)。
[11] Yuta,O.,K.Kashima和Y.Ohta,“复合泊松噪声下非线性随机最优控制的迭代路径积分方法”,《亚洲控制杂志》,第19卷,第781-786页(2017年)·Zbl 1365.93549号
[12] Alipouri,Y.和J.Poshtan,“使用区间类型2模糊集通过不确定性建模进行稳健最小方差下限估计”,《亚洲控制杂志》,第19卷,第47-56页(2017年)·Zbl 1358.93167号
[13] Edmonson,W.和G.Melquiond,“IEEE区间标准工作组‐P1788:当前状态”,《计算机算术》,2009年。2009年8月。第19届IEEE研讨会,第231-23页(2009年)
[14] Petre,E.、S.Tebbani和D.Selišteanu,“使用区间观测器的时滞生物电化学过程鲁棒自适应控制策略”,《亚洲控制杂志》,第17卷,第1767-1778页(2015年)·Zbl 1333.93145号
[15] Olegovna,O.V.,“希尔伯特空间中的区间最优控制问题”,计算。数学。数学。物理。,第53卷,第389-395页(2013年)·Zbl 1299.93176号
[16] Leal,U.A.S.、G.N.Silva和W.A.Lodwick,“具有区间值目标函数的最优控制问题的必要条件”,Proc。钎焊系列。Soc.计算。应用程序。数学。,第3卷(2015年)。
[17] Tangaramvong,S.、F.Tin‐Loi,D.Wu和W.Gao,“区间极限分析中获取急剧坍塌荷载界限的数学规划方法”,计算。结构。,第125卷,第114-126页(2013年)。
[18] Kearfott,R.B.,“区间全局优化中的单纯形分支和约束”,SCAN 2016,第70页(2016)。
[19] Liao,X.,K.Liu,Y.Zhang,K.Wang,and L.Qin,“基于泰勒包含函数的不确定潮流分析的区间方法”,IET Gener。Transm公司。发行,第11卷,第1270-1278页(2017年)。
[20] Li,C.,H.Peng,S.Zhang和B.Chen,“基于切比雪夫包含函数的辛算法用于解决具有区间不确定性的非线性最优控制问题”,IMA J.Math。控制信息,(2017)。
[21] Wu,J.,“使用正交多项式进行不确定性分析和优化”(博士论文),悉尼科技大学(2015)。
[22] Jaulin,L.,《应用区间分析:在参数和状态估计、鲁棒控制和机器人1中的示例》,Springer Science&Business Media,伦敦(2001)·兹比尔1023.65037
[23] Wu,J.,Z.Luo,Y.Zhang,N.Zhang和L.Chen,“使用切比雪夫包含函数的多体机械系统的区间不确定方法”,《国际数值杂志》。《方法工程》,第95卷,第608-630页(2013年)·Zbl 1352.70017号
[24] Neumaier,A.,“包裹效应、椭球算法、稳定性和置信区间”,《验证数值》,Springer出版社,第175-190页(1993年)·兹伯利0790.65035
[25] Wu,J.,Y.Zhang,L.Chen,P.Chen和G.Qin,“使用区间法进行车辆操纵的不确定性分析”,《国际汽车杂志》。设计。,第56卷,第81-105页(2011年)。
[26] Rihm,R.,“关于初值问题的一类封闭方法”,《计算》,第53卷,第369-377页(1994年)·Zbl 0814.65073号
[27] Nedialkov,N.S.,《计算常微分方程初值问题解的严格界》,多伦多大学Citeser博士论文(1999)·Zbl 1130.65312号
[28] 科罗拉多州斯丹宁。,和K.Madsen,“数值解的自动验证”,丹麦技术大学信息学和数学建模系博士论文(1997年)。
[29] Bishop,E.,“Stone‐Weierstrass定理的推广”,《Errett Bishop论文选集》,第148-154页(1986年)。
[30] Rivlin,T.J.,《函数逼近的介绍》,Courier Corporation,Dover Publications,USA(2003)。
[31] Salem,N.B.和K.Trimeche,“关于对偶变量与Jacobi函数相关的Mehler积分变换”,J.Math。分析。申请。,第214卷,第691-720页(1997年)·Zbl 0889.43001号
[32] Wu,J.,Y.Zhang,L.Chen和Z.Luo,“不确定非线性动力系统的Chebyshev区间方法”,应用。数学。型号。,第37卷,第4578-4591页(2013年)·Zbl 1269.93031号
[33] Majumder,P.,S.P.Mondal,U.K.Bera和M.Maiti,“模糊环境下部分贸易信贷政策下经济生产量模型中广义Hukuhara导数方法的应用”,《运筹学视角》,第3卷,第77-91页(2016年)。
[34] 罗德里格斯,L.,“一类伪欧拉-拉格朗日系统的最优控制”,OPC。应用程序。方法。,第38卷,第266-278页(2017年)·Zbl 1366.49028号
[35] Akkouche,A.、A.Maidi和M.Aidene,“基于Adomian“分解方法”的变分法求解最优控制问题”,载于《系统与控制》(ICSC),第三届国际会议,2013年,第218‐22页(2013年)。
[36] Berkani,S.、F.Manseur和A.Maidi,“基于变分迭代法的最优控制”,CAMWA,第64卷,第604-610页(2012年)·Zbl 1252.49051号
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。