关于火车最优控制问题的研究

文章考虑用控制参数增强技术的方法来求解火车最优离散值控制问题.我们将最优离散值控制问题等价转化为一个关于预先固定切换点的分段常数控制函数的控制问题,再用已有方法求解.     

基于鱼群算法的油田多级站定位优化方法研究

为了解决油田多级站定位优化问题,建立了该问题的大规模非线性MIP模型,该模型用传统方法求解相当困难.为了方便鱼群算法对该问题的求解和提高解算速度,对模型中的连续实型变量进行离散化处理,从而使整个优化模型变成纯0-1非线性IP模型.在解算过程中,用人工鱼体能累计和消耗程度来调度人工鱼行为;用海明距离度量人工鱼个体间的距离;采用随机步距移动的贪婪法描述个体追尾行为;采用鱼群规模、视野大小、拥挤程度和最低生存体能控制等方法实现局部最优解逃逸策略;采用最大迭代次数和迭代过程中最优解平均值变化程度来控制迭代终止时机.算例结果表明,该算法计算速度和稳定性有较大提高,可在微机上稳定地获取问题的最优解.     

求解一维非线性规划问题的改进动态规划算法

该文基于常规动态规划解法,采用将各阶段决策变量在其可行域内充分离散的方法来求解各状态变量下的最优目标函数值。该方法可通用于求解最大及最小目标函数值,同时避免了由于状态变量离散步长不同而导致目标值精度不高的问题。     

带饱和执行器的非线性离散时滞系统的最优控制

主要针对带有饱和执行器的时滞非线性离散时间系统更加一般的形式,通过启发式动态规划(HDP)算法求解无限时间最优控制策略问题,并在值函数中引入折扣因子.首先通过迭代HDP算法给出值函数序列和相应的控制序列,并给出了收敛性证明,即值函数序列收敛到值函数的最优值,以及控制序列收敛到最优控制;其次为了实现HDP算法,引入3个神经网络:模型网络、评判网络、控制作用网络.模型网络用来近似系统模型,评判网络用来近似值函数,控制作用网络用来近似控制;最后通过一个仿真例子说明上述方法的可行性.     

对给定谱系树的最优拟合

本文给出了两个求解给定谱系树最优拟合的递推公式。它适用于离散和连续的谱系树的最优拟合问题。还对有限离散的谱系树最优拟合问题,给出一种利用矩阵运算的求解方法。     

基于Delta变换的时滞采样系统的最优减振控制

运用Delta变换的方法研究Delta域内含有控制器-执行器延时和传感器-控制器延时的采样系统最优减振控制律的设计问题.首先将时滞采样系统离散化,再利用系统转换方法和Delta算子将离散时滞系统转换为Delta域无时滞系统;然后通过求解Delta域Riccati代数方程和Delta域Stein矩阵方程得到前馈反馈最优减振控制律;最后运用仿真示例证明所设计的控制律能够有效补偿时滞及扰动对系统造成的影响.       

基于分子动理论优化算法的最优潮流计算

最优潮流是一个离散的、非线性化、规模庞大的问题。用传统的方法求解时会存在收敛速度慢、局部收敛等问题。本文用分子动理论优化算法来求解最优潮流。并通过IEEE14节点系统对该算法进行测试,由测试结果可知,该算法收敛精度高、寻优能力强。     

动态无功优化的混合智能算法

针对存在离散控制设备动作次数约束的动态无功优化问题,提出免疫遗传算法和非线性内点法的混合算法.首先忽略控制设备的离散性和动作次数约束,采用非线性内点法求解初始优化解;然后按照控制变量的性质将原问题分解为连续优化与离散优化2个子问题迭代求解.在离散优化问题中,保持连续变量不变,采用免疫遗传算法优化离散变量,通过特别的编码方式使抗体自动满足动作次数约束;在连续优化问题中,保持离散变量不变,采用非线性内点法优化连续变量.混合算法充分结合了免疫遗传算法和非线性内点法的优点,能较快求解动态无功优化的近似最优解.IEEE14节点系统的仿真结果验证了混合算法的有效性.     

离散变量组合型算法及其程序—MDCP

本文介绍一种新的混合离散变量优化方法及通用程序。该程序适合于求解含有整型、离散型和连续型变量的最优化问题,能给出符合工程要求的规格化最优解。 本程序经用30个工程设计和数学问题的考核与评定,证明这种具有多功能的组合型算法和程序,其解题的可靠性,若按最优解的目标函数值的精度在10~(-2)以下统计,达到100％。 文中还简介了本程序在两个工程设计问题中的应用。     

钢框架结构离散优化问题的理论下界

针对两种典型的钢框架结构离散优化问题,即柔度约束的最小体积问题和体积约束的最小柔度问题,提出了基于凸组合的线性松弛方法,将关联离散变量进行线性松弛,进而将非线性、非凸的离散优化问题转化为松弛的凸规划问题.其中,体积约束的最小柔度问题可松弛为二阶锥规划问题,柔度约束的最小体积问题可松弛为半定规划问题.采用成熟的优化求解器,就可以得到两类凸规划问题的全局最优解,也就是原离散优化问题的理论下界.以一跨四层钢框架的离散优化问题为例,用所提出方法进行求解,并用枚举法和遗传算法对优化结果进行验证.数值结果证明,所提出方法可以快速得到离散优化问题的理论下界.     

受约束时间最优控制问题罚函数法收敛性分析

通过罚函数方法,受约束时间最优控制问题的求解可转化为对带罚函数的无约束最优控制问题的求解.文中证明当罚因子趋于无穷大时,用罚函数构造的无约束最优控制问题的解收敛于原来受约束时间最优控制问题的解,从而为用罚函数方法求解受约束时间最优控制问题提供理论保证.     

一类时间不一致控制问题

研究了一类时间不一致控制问题.利用经典的数学分析方法和变分法,证明了最优控制问题的最优控制就是时间不一致问题的均衡控制.     

一类非线性多阶段最优控制问题解的研究

在许多实际问题中,经常遇到一类非线性最优控制问题,该问题的时间水平集被分成几个变化的子时间段,在不同的子时间段上具有不同的动力系统,称这样的问题为多阶段最优控制问（MOCP）。针对MOCP问题,对动力系统解的存在性及唯一性进行了研究。     

基于模拟退火算法的最优控制问题全局优化

参数化后的最优控制问题是一类高维非光滑非线性约束优化问题,传统的非线性规划算法求解时存在着收敛性差、局部收敛等问题。针对上述问题,该文采用多重参数化方法处理最优控制问题,非可微精确罚函数方法处理约束条件,引入了具有良好全局收敛性的模拟退火算法求解参数化后的最优控制问题。典型的时间最优和燃料最优控制问题的求解结果表明：模拟退火算法有着可靠的全局收敛性,优于遗传算法以及序列二次规划等经典优化算法。     

工业污染物总量最优控制问题的研究

针对现排污收费制度中存在的一些问题，从控制污染物总量和总产出的目标出发，建立了污染物总量动态控制模型和最优控制模型，给出了污染物总量和总产出的最优轨线及相应的最优排污收费标准。     

一种求解最优控制问题的非均匀控制向量参数化方法

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.     

一类最佳控制的实用构造及其稳定性

本文研究了一类脉冲控制问题,指出了这类模型存在一个很便于实用的最佳控制,给出了最佳费用函数的解析表达式.此外,作为本文的主要内容,我们证明了上述最佳控制具有很好的稳定性.     

商业银行在贴现消费优化下的行业投资策略

就考虑贴现效用偏好的情况下如何实现一段投资计划期末最大贴现消费效用,提供了一种行业投资分配策略模型·运用此模型,针对相应的行业投资最优控制问题进行了分析,利用极大值原理结合实际经济过程导出了上述问题的最优控制形式,可以对投资资金进行最优控制决策,达到最佳期望投资效果·     

贴现消费优化下的证券投资策略

就考虑贴现效用偏好的情况下如何实现一段投资计划期期末最大贴现消费效用,提供了一种证券投资分配策略模型·运用此模型,针对相应的证券投资最优控制问题进行了分析,利用极大值原理结合实际经济过程导出了上述问题的最优控制形式,可以对投资资金或证券余额进行最优控制决策,达到最佳期望投资效果     

最优控制问题有限元解的超收敛性

对积分微分方程的最优控制问题进行了介绍.讨论了积分微分方程的最优控制问题的有限元逼近,给出了最优控制问题的有限元逼近解的误差估计和超收敛性质.