带不等式路径约束最优控制问题的惩罚函数法

发布时间：2017-07-04 09:14

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【摘要】：控制变量参数化(Control variable parameterization,CVP)方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法,但如果问题中包含路径约束,特别是不等式路径约束时,CVP方法则需要考虑专门的处理手段.为了克服该缺点,本文提出一种基于L1精确惩罚函数的方法,能够有效处理关于控制变量、状态变量、甚至控制变量/状态变量复杂耦合形式下的不等式路径约束.此外,为了能使用基于梯度的成熟优化算法,本文还引进了最新出现的光滑化技巧对非光滑的惩罚项进行磨光.最终得到了能高效处理不等式路径约束的改进型CVP架构,并给出相应数值算法.经典的带不等式路径约束最优控制问题上的测试结果及与国外文献报道的比较研究表明:本文所提出的改进型CVP架构及相应算法在精度和效率上兼有良好表现.
【作者单位】： 浙江大学工业控制技术国家重点实验室;杭州电子科技大学信息与控制研究所;
【关键词】： 流程工业 最优控制 控制变量参数化 不等式路径约束 惩罚函数
【基金】：国家863计划项目(2006AA05Z226) 国家自然科学基金(U1162130) 浙江省杰出青年科学基金项目(R4100133)资助~~
【分类号】：C93
【正文快照】： 在流程工业领域里,复杂生产过程的操作优化理论与算法研究已成为当前发展趋势,并最终可归结为最优控制问题[1].最优控制的概念自从20世纪50年代中期提出以来,由于现实应用价值大,已经引起了国内外相关领域众多学者的关注和研究,其 典型的应用包括系统节能、降耗、挖潜、改造

【共引文献】

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本文编号：517196