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集装箱装卸摆动最优控制快速数值求解算法
引用本文:刘平,李国栋,杨金凤,刘兴高.集装箱装卸摆动最优控制快速数值求解算法[J].控制理论与应用,2019,36(8):1275-1282.
作者姓名:刘平  李国栋  杨金凤  刘兴高
作者单位:重庆邮电大学自动化学院,中国电子科技集团公司电子科学研究院,重庆建筑工程职业学院,浙江大学
基金项目:国家自然科学基金(61803060),重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201800635)
摘    要:为了实现起重机集装箱摆动最优控制,提出一种基于控制向量参数化(CVP)方法的最优控制问题快速求解算法.首先,建立了以摆动能量最小为目标的集装箱装卸最优控制数学模型.其次,采用光滑化惩罚函数路径约束处理方法降低了模型求解难度.进一步,针对控制向量参数化方法微分方程组求解耗时长难题,结合网格划分提出改进四阶Runge--Kutta方法的快速CVP算法加快了最优控制问题求解速度.仿真测试针对不同位置的集装箱装卸任务进行.数值测试结果显示,相较于其他变步长求解方法,改进方法在得到相近求解精度解的同时,求解耗时明显减少,表明本文方法在集装箱装卸最优控制方面的应用价值.

关 键 词:集装箱装卸    最优控制    控制向量参数化    快速求解
收稿时间:2018/5/14 0:00:00
修稿时间:2018/10/18 0:00:00

Fast optimal control numerical approach for the swing control of container load
LIU Ping,LI Guo-dong,YANG Jin-feng and LIU Xing-gao.Fast optimal control numerical approach for the swing control of container load[J].Control Theory & Applications,2019,36(8):1275-1282.
Authors:LIU Ping  LI Guo-dong  YANG Jin-feng and LIU Xing-gao
Institution:College of Automation, Chongqing University of Posts and Telecommunications,China Academy of Electronics and Information Technology,Chongqing Jianzhu College,Zhejiang University
Abstract:
Keywords:container load  optimal control  control vector parameterization  fast calculation
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