一种求解最优控制问题的非均匀控制向量参数化方法.pdf

1673-5005(2011)05-0180-05 一种求解最优控制问题的非均匀控制向量 参数化方法 雷 阳 李树荣 张 强 张晓东 中国石油大学信息与控制工程学院，山东青岛266555 摘要：传统的均匀参数化方法在求解固定终端时刻最优控制问题时，不能精确地逼近最优控制轨迹。针对这一问 题，提出一种非均匀控制向量参数化的数值解法。首先将控制时域离散化为不同长度的时间段，各时间段长度作为 新的优化参数；然后引入时间尺度因子，将非均匀参数化的最优控制问题转化为标准化时域上的均匀参数化问题； 最后建立目标和约束函数的Hamilton函数，通过求解伴随方程计算梯度，采用序列二次规划方法获得数值解。针对 两个经典的化工过程最优控制问题进行仿真研究，仿真结果验证了所提出算法的有效性。 最优控制；化工过程；非均匀控制向量参数化；序列二次规划(SQP)；固定终端时刻 TP273 A 10.3969/j.issn.1673-5005.2011.05.034 Anon-uniformcontrolvectorparameterizationapproach foroptimalcontrolproblems LEIYang LIShu-rongZHANGQiangZHANGXiao-dong 2011-02-10 国家自然科学基金项目；国家科技重大专项课题(2008ZX05011) 雷阳 （1984-）,男 （汉族），山东阳谷人，博士研究生，研究方向为油田及化工过程最优控制。 就转化为 SQP是求解 [1150 0 10 219. @@[2] INGESpangelo.Trajectoryoptimizationforvehiclesusing controlvectorparameterizationandnonlinearprogramming [D].Trondheim,Norway:DepartmentofEngineering Cybernetics,TheNorwegianInstituteofTechnology, 1994. @@[3] BINDERT,CRUSEA,CRUZVillarCA,etal.Dy namicoptimizationusingawaveletbasedadaptivecontrol vectorparameterizationstrategy [J]. Computers ChemicalEngineering,2000,24(2/7):1201-1207. @@[