| 自由时间最优控制问题的一种控制向量参数化方法 |
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| 引用本文： | 李树荣 张强 雷阳 张晓东. 自由时间最优控制问题的一种控制向量参数化方法[J]. 控制与决策, 2011, 26(7): 1009-1013 |
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| 作者姓名： | 李树荣 张强 雷阳 张晓东 |
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| 作者单位： | 中国石油大学（华东）信息与控制工程学院,山东东营,257061 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金项目(60974039); 国家科技重大专项项目(2008ZX05011) |
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| 摘 要： | 针对自由时间最优控制问题,提出一种控制向量参数化（CVP）方法.通过引入时间尺度因子,将自由时间最优控制问题转化为固定时间问题,并将终端时刻作为优化参数.基于CVP方法,最优控制问题被转化为一个非线性规划（NLP）问题.建立目标和约束函数的Hamiltonian函数,通过求解伴随方程获得目标和约束函数的梯度,采用序列二次规划（SQP）方法获得问题的数值解.对于控制有切换结构的优化问题,给出了一种网格精细化策略,以提高控制质量.补料分批反应器最优控制问题的仿真实验验证了所提出方法的有效性.
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| 关 键 词： | 自由时间 最优控制 非线性规划 序列二次规划 补料分批反应器 |
| 收稿时间： | 2010-04-02 |
| 修稿时间： | 2010-06-29 |
Control vector parametrization approach for free time optimal control problems |
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| LI Shu-rong,ZHANG Qiang,LEI Yang,ZHANG Xiao-dong ,Dongying ,China.. Control vector parametrization approach for free time optimal control problems[J]. Control and Decision, 2011, 26(7): 1009-1013 |
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| Authors: | LI Shu-rong ZHANG Qiang LEI Yang ZHANG Xiao-dong Dongying China. |
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| Affiliation: | LI Shu-rong,ZHANG Qiang,LEI Yang,ZHANG Xiao-dong (College of Information and Control Engineering,China University of Petroleum(East China),Dongying 257061,China. |
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| Abstract: | A control vector parameterization(CVP)based numerical approach is proposed for free time optimal control problems.By using a time-scaling factor,free time optimal control problem is converted into a fixed time one,and the final time is defined as an optimization parameter.Based on CVP method,the resulted optimal control problem is reformulated as a nonlinear programming(NLP)problem.By constructing the Hamiltonian functions of objective and constraint functions, the adjoint functions are solved to obtain the... |
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| Keywords: | free-time optimal control nonlinear programming SQP fed-batch reactor |
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