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状态约束动态系统的最优反馈控制:精确惩罚方法。 (英语) Zbl 1286.49031号

摘要:本文考虑一类具有终端状态和连续不等式约束的非线性动力系统。我们的目标是设计一个最优反馈控制器,使系统总成本最小化,并确保满足所有约束。我们首先将此问题表示为半无限优化问题。然后我们证明,通过使用一种新的精确惩罚方法,这个半无限优化问题可以转化为一系列非线性规划问题,每个问题都可以使用标准的基于梯度的优化方法进行求解。我们通过讨论我们的工作在滑翔机控制中的应用来结束本文。

MSC公司:

49立方米 基于非线性规划的数值方法
49号35 最优反馈综合
93B52号 反馈控制
93立方厘米 控制理论中的非线性系统
90立方 非线性规划
65千5 数值数学规划方法

软件:

NLPQLP公司
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全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] Açikmeşe,B.,Blackmore,L.:一类具有非凸控制约束的最优控制问题的无损凸化。Automatica 47、341–347(2011)·Zbl 1207.49036号 ·doi:10.1016/j.automatica.2010.1037
[2] Bazarra,M.S.,Sherali,H.D.,Shetty,C.M.:非线性规划:理论与算法。新泽西州威利(2006)
[3] Burden,R.L.,Faires,J.D.:数值分析。布鲁克斯·科尔(Brooks Cole),波士顿(2010)
[4] Farhadinia,B.,Teo,K.L.,Loxton,R.:一类涉及多时间范围的非标准时间最优控制问题的计算方法。数学。计算。模型。491682–1691(2009年)·Zbl 1165.49309号 ·doi:10.1016/j.mcm.2008.08.019
[5] Fisher,M.E.,Grantham,W.J.,Teo,K.L.:具有控制约束的非线性系统的邻域极值。动态。对照组5225-240(1995)·Zbl 0863.49023号 ·doi:10.1007/BF01968675
[6] Gerdts,M.,Kunkel,M.:具有状态和控制约束的离散化最优控制问题的非光滑牛顿方法。J.工业管理。最佳方案。4, 247–270 (2008) ·Zbl 1157.49036号 ·doi:10.3934/jimo.2008.4.247
[7] Jiang,C.,Teo,K.L.,Loxton,R.,Duan,G.R.:最优切换脉冲控制问题的邻域极值解。J.工业管理。最佳方案。8, 591–609 (2012) ·兹比尔1292.90289 ·doi:10.3934/jimo.2012.8.591
[8] Kamgarpour,M.,Tomlin,C.:关于具有固定模式序列的非自治切换系统的最优控制。Automatica 48、1177–1181(2012)·Zbl 1244.49070号 ·doi:10.1016/j.automatica.2012.03.019
[9] Kaya,C.Y.,Noakes,J.L.:时间最优切换控制的计算方法。J.优化。理论应用。117, 69–92 (2003) ·Zbl 1029.49029号 ·doi:10.1023/A:102360422807
[10] Li,B.,Teo,K.L.,Lim,C.C.,Duan,G.R.:非线性约束最优控制问题的最优PID控制器设计。谨慎。Contin公司。动态。系统-序列号。B 16,1101–1117(2011)·Zbl 1234.49031号 ·doi:10.3934/dcdsb.2011.6.1101
[11] Lin,Q.,Loxton,R.,Teo,K.L.,Wu,Y.H.:一类自由终端时间最优控制问题的新计算方法。派克靴。J.优化。7, 63–81 (2011) ·兹比尔1211.49041
[12] Lin,Q.,Loxton,R.,Teo,K.L.,Wu,Y.H.:具有状态相关停止准则的非线性系统的最优控制计算。自动化48,2116–2129(2012)·Zbl 1258.49051号 ·doi:10.1016/j.automatica.2012.06.055
[13] Lin,Q.,Loxton,R.,Teo,K.L.,Wu,Y.H.,Yu,C.:半无限规划问题的一种新的精确惩罚方法。J.计算。申请。数学。(可接受,但需作微小更改)·Zbl 1278.90410号
[14] Loxton,R.,Teo,K.L.,Rehbock,V.:目标和约束中具有多个特征时间点的最优控制问题。Automatica 44、2923–2929(2008)·兹比尔1160.49033 ·doi:10.1016/j.automatica.2008.04.011
[15] Loxton,R.,Teo,K.L.,Rehbock,V.:非线性系统的鲁棒次优控制。申请。数学。计算。2176566–6576(2011年)·Zbl 1209.93041号 ·doi:10.1016/j.amc.2011.01.039
[16] Loxton,R.、Teo,K.L.、Rehbock,V.、Ling,W.K.:开关电容式DC/DC功率转换器的最佳开关瞬间。Automatica 45、973–980(2009年)·Zbl 1162.49044号 ·doi:10.1016/j.automatica.2008.10.31
[17] Loxton,R.,Teo,K.L.,Rehbock,V.,Yiu,K.F.C.:对状态和控制具有连续不等式约束的最优控制问题。Automatica 45、2250–2257(2009年)·Zbl 1179.49032号 ·doi:10.1016/j.automatica.2009.05.029
[18] Luenberger,D.G.,Ye,Y.:线性和非线性规划。施普林格,纽约(2008)·Zbl 1207.90003号
[19] Nocedal,J.、Wright,S.J.:数值优化。施普林格,纽约(2006)·Zbl 1104.65059号
[20] Pontryagin,L.S.:优化过程的数学理论。Gordan and Breach,纽约(1986)·兹比尔0648.00001
[21] Rehbock,V.,Teo,K.L.,Jennings,L.S.:次优鲁棒控制的计算程序。动态。控制2,331–348(1992)·Zbl 0765.49017号 ·doi:10.1007/BF02172220
[22] Schittkowski,K.:NLPQLP:具有分布式和非单调行搜索的序列二次规划算法的Fortran实现-用户指南。拜勒大学,拜勒大学(2007)
[23] Vincent,T.L.,Grantham,W.J.:参数系统中的最优化。威利,纽约(1981)·Zbl 0485.49001号
[24] Wang,L.Y.,Gui,W.H.,Teo,K.L.,Loxton,R.,Yang,C.H.:具有多个特征时间点的时滞最优控制问题:计算和工业应用。J.工业管理。最佳方案。5, 705–718 (2009) ·Zbl 1186.49023号 ·doi:10.3934/jimo.2009.5.705
[25] Xu,X.,Antsaklis,P.J.:基于开关瞬时参数化的开关系统最优控制。IEEE传输。自动。控制49,2-16(2004)·Zbl 1365.93308号 ·doi:10.10109/TAC.2003.821417
[26] Yu,C.,Li,B.,Loxton,R.,Teo,K.L.:最优离散值控制计算。J.全球。最佳方案。(2012). doi:10.1007/s10898-012-9858-7·Zbl 1272.49067号
[27] Yu,C.,Teo,K.L.,Zhang,L.,Bai,Y.:连续不等式约束优化问题的一种新的精确罚函数方法。J.工业管理。最佳方案。6, 895–910 (2010) ·Zbl 1203.90010号 ·doi:10.3934/jimo.2010.6895
[28] Zhao,Y.,Stadtherr,M.A.:具有不等式路径约束的动态系统的严格全局优化方法。工业工程化学。第50号决议,12678–12693(2011)·doi:10.1021/ie200996f
[29] 周,J.,Teo,K.L.,周,D.,赵,G.:月球舱软着陆的非线性最优反馈控制。J.全球。最佳方案。52, 211–227 (2012) ·Zbl 1241.49019号 ·doi:10.1007/s10898-011-9659-4
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