杨凤；角里地；莱恩·洛克斯顿；沃尔克·雷伯克；李斌；于长军；莱斯利·詹宁斯 Visual MISER：用于解决最优控制问题的高效、用户友好的可视化程序。 （英语） Zbl 1325.49038号 J.工业管理。最佳方案。 12，第2号，781-810（2016）. 摘要：FORTRAN MISER软件包在过去二十年中被成功地用于解决许多实际重要的实际最优控制问题。然而，MISER是用FORTRAN语言编写的，因此不便于用户使用，需要FORTRAN编程知识。为了促进强大的最优控制理论和技术的实际应用，本文描述了一个可视化版本的MISER软件，称为VisualMISER。Visual MISER提供了易于使用的界面，同时保留了原始FORTRAN MISER软件的计算效率。本文描述了MISER软件的基本概念，包括控制参数化技术、时间尺度变换、约束转录技术和梯度计算的共态方法。对软件结构进行了说明，并给出了使用说明。最后，使用新的Visual MISER软件对一个实例进行了求解，以证明其适用性。 引用于33文件 MSC公司： 49立方米 基于非线性规划的数值方法 49平方米25 最优控制中的离散逼近 65千5 数值数学规划方法 90立方 非线性规划 关键词：最优控制；可视化MISER；英特尔可视FORTRAN 软件：FFSQP（f77）；NLPQLP公司；MISER3公司；NUDOCCS公司；Matlab公司；NPSOL公司；可视MISER PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{F.Yang}等人，J.Ind.Manag。最佳方案。12，第2号，781--810（2016；Zbl 1325.49038） 全文： 内政部 参考文献： [1] N.U.Ahmed，《动态系统与应用控制》，世界科学出版社（2006）·兹比尔1127.93001 ·数字对象标识代码：10.1142/6262 [2] M.Athans，最优控制，McGraw-Hill（1966）·Zbl 0186.22501号 [3] V.Azhmyakov，机械系统的最优控制，微分方程和非线性力学（2007）·Zbl 1135.70010号 [4] R.Bellman，《动态规划与现代控制理论》，Orlands（1977）·Zbl 0139.04502号 [5] A.E.Jr.Bryson，《应用最优控制》，半球出版社（1975） [6] C.Buskens，NUDOCCS，FORTRAN-Subroutine NUDOCCSS（控制和状态约束最优控制问题的数值离散化方法），2010年<a href公司= [7] C.Buskens，工业机器人实时控制的非线性编程方法，《优化理论与应用杂志》，107，505（2000）·兹比尔1168.93378 ·doi:10.1023/A:1026491014283 [8] L.Cesari，《优化：理论与应用》，Springer-Verlag（1983）·Zbl 0506.49001号 ·doi:10.1007/978-1-4613-8165-5 [9] Q.Q.Chai，工业规模蒸发过程的最优控制：铝酸钠溶液，控制工程实践，20618（2002）·doi:10.1016/j.connengprac.2012.03.001 [10] B.D.Craven，《经济与金融优化》，Springer（2005）·Zbl 1086.91046号 [11] M.Fikar，《工业脱丙烷塔的最佳切换曲线》，化学工程科学，54，2715（1999）·doi:10.1016/S0009-2509（98）00375-3 [12] M.E.Fisher，MATLAB MISER，，<a href=，483 [13] P.E.Gill，《NPSOL 5.0用户指南：非线性编程的Fortran包》，1986年<a href公司= [14] W.E.Gruver，最优控制中的算法方法，数学研究笔记（1981）·Zbl 0456.49001号 [15] C.J.Goh，《控制参数化：一般约束最优控制问题的统一方法》，Automatica，24，3（1988）·Zbl 0637.49017号 ·doi:10.1016/0005-1098（88）90003-9 [16] S.Gonzalez，一般边界条件下最优控制问题的顺序梯度恢复算法，《优化理论与应用杂志》，26，395（1978）·Zbl 0406.49019号 ·doi:10.1007/BF00933463 [17] G.R.Duan，与非合作目标交会最后进近的最优控制，《太平洋优化杂志》，63157（2010）·Zbl 1197.49044号 [18] P.Howlett，列车的最优控制，《运筹学年鉴》，98，65（2000）·Zbl 0977.49026号 ·doi:10.1023/A:1019235819716 [19] H.Jaddu，用拟线性化和切比雪夫多项式直接求解非线性最优控制问题，富兰克林研究所学报，339479（2002）·Zbl 1010.93507号 ·doi:10.1016/S0016-0032（02）00028-5 [20] L.S.Jennings，<em>MISER3.3最优控制软件版本：理论和用户手册</em>，西澳大利亚大学（2004） [21] L.S.Jennings，函数不等式约束优化问题的计算算法，Automatica，26，371（1990）·Zbl 0713.90079号 ·doi:10.1016/0005-1098（90）90131-Z [22] C.Jiang，最优切换脉冲控制问题的邻域极值解，工业与管理优化杂志，8，591（2012）·Zbl 1292.90289号 ·doi:10.3934/jimo.2012.8.591 [23] C.Jiang，具有连续不等式约束的非线性时变系统的次优反馈控制，Automatica，48660（2012）·Zbl 1238.49053号 ·doi:10.1016/j.automatica.2012.01.019 [24] C.Jiang，带连续不等式约束的自由终端时间最优控制问题的精确惩罚方法，优化理论与应用杂志，154，30（2012）·Zbl 1264.49036号 ·doi:10.1007/s10957-012-0006-9 [25] C.Y.Kaya，最优控制的欧拉离散化和不精确恢复，《优化理论与应用杂志》，134191（2007）·Zbl 1135.49019号 ·doi:10.1007/s10957-007-9217-x [26] C.Y.Kaya，最优控制的跳跃，SIAM数值分析杂志（2008）·Zbl 1178.49040号 ·doi:10.1137/060675034 [27] M.I.Kamien，《动态优化——经济学和管理中的变分法和最优控制》，北荷兰（1991）·Zbl 0727.90002号 [28] T.T.Lam，序贯梯度恢复算法在终端对流不稳定问题中的应用，《优化理论与应用杂志》，49，47（1986）·Zbl 0569.49022号 ·doi:10.1007/BF00939247 [29] B.Li，带移动和固定障碍物的时间最优Zermelo导航问题，应用数学与计算，224866（2013）·Zbl 1337.49071号 ·doi:10.1016/j.amc.2013.08.092 [30] B.Li，连续不等式约束最优控制问题的精确罚函数方法，《优化理论与应用杂志》，151260（2011）·Zbl 1251.49026号 ·doi:10.1007/s10957-011-9904-5 [31] B.Li，非线性约束最优控制问题的最优PID控制器设计，离散和连续动态系统系列B，16，1101（2011）·兹比尔1234.49031 ·doi:10.3934/dcdsb.2011.6.1101 [32] B.Li，具有全时间步长不等式约束的离散时滞最优控制问题的最优控制计算，国际创新计算杂志，6521（2010） [33] B.Li，一类带应用的极大极小最优控制问题的有效计算方法，澳大利亚和新西兰工业和应用数学杂志，51，162（2009）·Zbl 1203.49034号 ·doi:10.1017/S1446181110000040 [34] C.J.Li，航天器姿态稳定的约束最优pid控制器设计，航天学报，74131（2011）·doi:10.1016/j.actaastro.2011.12.021 [35] C.C.Lim，具有模糊参数的数学血糖调节模型的最佳胰岛素输注控制，《控制论与系统》，22，1（1991）·doi:10.1080/01969729108902267 [36] Q.Lin，《非线性最优控制的控制参数化：综述》，《工业与管理优化杂志》，10，275（2014）·Zbl 1276.49025号 ·doi:10.3934/jimo.2014.10.275 [37] R.Loxton，开关电容器DC/DC功率转换器的最佳开关时刻，Automatica，45773（2009）·兹比尔1162.49044 ·doi:10.1016/j.automatica.2008.10.31 [38] R.Loxton，状态和控制具有连续不等式约束的最优控制问题，Automatica，452250（2009）·Zbl 1179.49032号 ·doi:10.1016/j.automatica.2009.05.029 [39] R.Loxton，一类切换系统最优控制问题的计算方法，IEEE自动控制汇刊，542455（2009）·Zbl 1367.93287号 ·doi:10.1109/TAC.2009.2029310 [40] R.Loxton，带连续不等式约束的最优控制问题的控制参数化：新的收敛结果，《数值代数》，2571（2012）·Zbl 1256.65065号 ·doi:10.3934/naco.2012.2571 [41] R.Loxton，最小化非线性最优控制中的控制变化，Automatica，492652（2013）·Zbl 1364.93052号 ·doi:10.1016/j.automatica.2013.05.027 [42] R.Loxton，非线性切换系统的切换时间优化：直接优化和时间尺度变换，《太平洋优化杂志》，10，537（2014）·Zbl 1305.49042号 [43] R.Luus，迭代动态规划，Chapman&Hall/CRC（2000）·Zbl 1070.49001号 ·doi:10.1201/9781420036022 [44] R.Luus，走向间歇反应器的实际最优控制，化学工程杂志，75，1（1999） [45] R.Martin，《癌症化疗药物管理的最优控制》，《世界科学》（1994）·Zbl 0870.92006号 [46] MATLAB-技术计算语言，<a href=“http://mathworks.com/products/matlab/“target=”_blank“>http://mathworks.com/products/matlab/</a>，2008年。 [47] H.Maurer，《周期控制问题的解决方法：生产计划中的案例研究》，《最优控制应用和方法》，第19卷，第185页（1998年）·doi:10.1002/（SICI）1099-1514（199805/06）19:3<185:：AID-OCA627>3.0.CO；2-E型 [48] H.H.Mehne，利用状态参数化解决最优控制问题的数值方法，《数值算法》，42，165（2006）·Zbl 1101.65071号 ·doi:10.1007/s11075-006-9035-5 [49] A.Miele，最优控制问题的顺序梯度存储算法的原对偶性质，第2部分，一般问题，数学分析与应用杂志，119，21（1986）·Zbl 0621.49021号 ·doi:10.1016/0022-247X（86）90142-3 [50] H.J.Oberle，补料分批发酵模型最佳进料速率的数值计算，《优化理论与应用杂志》，100，1（1999）·Zbl 0925.93744号 [51] R.Petzold，LSODA，刚性或非刚性系统的常微分方程求解器，2005年。 [52] L.S.Pontryagin，最优过程数学理论，CRC出版社（1987）·Zbl 0629.26002号 [53] V.Rehbock，间歇结晶过程的优化控制，《工业与管理优化杂志》，3，331（2007）·Zbl 1137.49035号 ·doi:10.3934/jimo.2007.3.585 [54] Y.Sakawa，集装箱起重机的最优控制，Automatica，18257（1982）·Zbl 0488.93021号 ·doi:10.1016/0005-1098（82）90086-3 [55] K.Schittkowski，NLPQLP:用于并行计算的序列二次规划算法的新fortran实现，2010年。 [56] A.L.Schwartz，RIOTS-解决一般最优控制问题的Matlab工具箱，2008年<a href公司= [57] Y.Shindo，求解最优控制问题算法的局部收敛性，《优化理论与应用杂志》，46，265（1985）·Zbl 0548.49015号 ·doi:10.1007/BF00939285 [58] W.Sun，优化理论与方法，Springer（2006）·邮编1129.90002 [59] K.L.Teo，《最优控制问题的统一计算方法》，Longman Scientific and Technical（1991）·Zbl 0747.49005号 [60] K.L.Teo，约束最优控制问题的控制参数化增强变换，澳大利亚数学学会杂志，40，314（1999）·Zbl 0929.49014号 ·doi:10.1017/S0334270000010936 [61] K.L.Teo，函数不等式约束优化问题的新计算算法，Automatica，29789（1993）·Zbl 0775.49003号 ·doi:10.1016/0005-1098（93）90076-6 [62] K.L.Teo，非线性约束最优控制问题，澳大利亚数学学会杂志，33517（1992）·Zbl 0764.49017号 ·doi:10.1017/S0334270000007207 [63] K.L.Teo，一类终端时间无条件的动态优化问题的计算方法，IMA-数学控制与信息杂志，6，81（1989）·Zbl 0673.49013号 ·doi:10.1093/imamci/6.1.81 [64] K.L.Teo，时间最优控制计算及其在船舶操纵中的应用，《优化理论与应用杂志》，56，145（1988）·Zbl 0617.49014号 ·doi:10.1007/BF00938530 [65] N.S.Trahair，《最佳弹性柱》，《国际机械科学杂志》，1973（1970）·doi:10.1016/0020-7403（70）90037-8 [66] O.von Stryk，《工业应用中动态系统的优化》。第二届欧洲智能技术和软计算大会（EUFIT）（H.J.Zimmermann编辑），347（1994） [67] 吴振中，全局脉冲最优控制计算，工业与管理优化杂志，2435（2006）·Zbl 1112.49031号 ·doi:10.3934/jimo.2006.2.435 [68] J.L.Zhou，FFSQP 3.7版用户指南：用于求解优化程序的Fortran代码，可能是minimax，具有一般不等式约束和线性等式约束，生成可行迭代，（1997），系统研究所，92（2074） 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。