带有学习效应的加工时间可控退化工件单机排序问题

讨论了带有学习效应、加工时间可控的退化工件的单机排序问题。工件的实际加工时间是一个关于所排位置、开始加工时间和所分配资源的函数。加工时间可控是指工件的实际加工时间是一个依赖资源分配量的函数。目标是确定工件的最优排序、最优加工时间和最优资源分配量、极小化最大完工时间、总完工时间、完工时间差和资源消耗的总费用。考虑了2种情形:学习因子与工件有关的线性资源函数;将学习效应与工件的实际加工时间、依赖开始时间结合在一起的凸资源函数。通过分析最优解的一些重要性质,将这2个问题分别转化为指派问题,给出了2个计算复杂性为O(n3)的最优算法,证明了该问题是多项式时间可解的。     

一类二阶系统的时间最优控制问题

本文研究形如x-2nx+x=u(0相似文献   

喷浆机械手时间最优与脉动最优轨迹规划

为提高喷浆机械手的作业效率,减小机械手的振动,基于三次样条函数插值法,提出一种用于机械手的最优轨迹规划方法,对喷浆机械手轨迹进行规划.采用加权系数法定义目标函数,同时考虑关节速度、加速度、脉动以及动作时间等约束条件,使机械手运动过程中的动作时间和脉动在某种程度上达到综合最优.采用序列二次规划算法求解最优运动的时间,规划出满足要求的最优轨迹.研究结果表明:采用此方法对喷浆机械手进行轨迹规划是合理的和有效的;该方法可以解决时间最优轨迹脉动较大和脉动最优轨迹动作时间过长的问题,为非线性约束条件下机械手时间与脉动综合最优轨迹规划问题提供了一种解决方案.     

资源约束下加工时间可变的工期窗口指派问题

研究单机排序下加工时间可变的工期窗口指派问题,任务的加工时间是关于所获资源分配量的一个凸函数,同时也考虑了学习、退化效应对任务加工时间的影响,即任务的实际加工时间依赖于该任务的加工位置和开始加工时间以及分配到该任务的资源量。每个任务都有一个独立的工期窗口,但所有任务的工期窗口宽度相同。目标是确定最优的工期窗口开始时间、工期窗口宽度、最优的资源分配量以及最优的任务排序。最小化提前、误工工件惩罚、工期窗口开始时间、工期窗口宽度、资源分配以及最大完工时间的总费用。证明了此问题是多项式时间可解的,并给出了最优算法。     

带有交货期和加工时间可控的单机排序问题

讨论了带有交货期和工件的加工时间可控的单机排序问题.本文首先根据最优排序的性质确定了最优资源的分配方法,并将问题转化为指派问题,通过构造多项式时间算法确定最优排序.然后,本文将学习效应与加工时间可控问题结合,分别讨论了加工时间是线性资源函数和凸资源函数两种情况,证明了该类问题是多项式时间可解的.最后,讨论了一种特殊情况(学习因子是常数,加工时间是凸资源函数),给出了复杂性为O(nlogn)的算法,通过运行此算法确定最优资源分配量和工件的最优排序.     

带有交货期和加工时间可控的单机排序问 (运筹学与控制论)

讨论了带有交货期和工件的加工时间可控的单机排序问题。本文首先根据最优排序的性质确定了最优资源的分配方法,并将问题转化为指派问题,通过构造多项式时间算法确定最优排序。然后,本文将学习效应与加工时间可控问题结合,分别讨论了加工时间是线性资源函数和凸资源函数两种情况,证明了该类问题是多项式时间可解的。最后,讨论了一种特殊情况(学习因子是常数,加工时间是凸资源函数),给出了复杂性为O(nl ogn)的算法,通过运行此算法确定最优资源分配量和工件的最优排序。     

具有相同加工时间单机调度最优交货期和最优排序的确定

研究了工件加工时间相同的确定单机调度最优交贷期和最优加工顺序的问题,且目标函数基于交货期和工件交货时间不准的情况。利用HLP不等式提出了时间复杂度为O（n^2）的最优算法。     

时间偏好不一致委托代理问题的均衡合约研究

在行为经济学领域,越来越多的证据表明,经济人是时间偏好不一致的,最优决策与决策时点有关,当期的最优决策在下期有可能并不是最优决策。基于此类问题,在传统的连续时间代理模型框架下,假设委托人和代理人是时间偏好不一致的,采用一般的贴现函数(非指数函数)刻画时间偏好不一致特征,基于鞅方法和随机最优控制理论,得到了时间偏好不一致委托代理问题的均衡显式解,探讨了委托人和代理人的时间偏好不一致对委托人最优决策与代理人最优薪酬合约的影响。     

时间最优条件下任意两比特量子纠缠态的制备

借助于海森堡模型,利用量子幺正门实现了量子状态幺正演化的时间最优调控.针对基态|00〉、|11〉、|01〉和|10〉,分析了均匀磁场作用下当时间最优时任意纠缠目标态的制备方法,提出了一种在时间最优条件下两比特量子纠缠态的制备方法,并通过理论分析与仿真实验验证了所提出方法的有效性.     

带指数学习效应和凸资源分配的单机排序问题研究

【目的】研究在全部工件加工时间可变的情况下具有指数学习效应和凸资源分配的单机排序问题,其中工件的实际加工时间具有指数学习效应,并依赖于分配它的不可再生资源数量。目标是确定资源的最优分配和工件最优排序,使得最大完工时间和资源消耗费用的3种组合最优,即最大完工时间和资源消耗费用的加权和最小、资源消耗费用限制下的极小化最大完工时间和最大完工时间限制下的极小化资源消耗费用问题。【方法】对给定排序,用约束优化和无约束优化问题的最优性条件能够求得其最优资源分配。【结果】分析最优解满足的性质,证明最优解能够通过多项式时间得到,并给出了具体求解算法。【结论】算法分析表明求解算法的时间复杂度为O(nlog n),其中n为工件个数。     

三维水平井随钻修正设计的优化方法及应用

在水平井实际应用中,实钻轨道常偏离原设计最优轨道．把实钻轨道与已设计最优轨道的状态变量差值作为参数,建立带有参数的三维水平井最优控制模型,把该模型转化为非线性规划问题求解,讨论了该非线性规划问题的最优解性质．依此性质给出一个全局最优的算法,并将其应用到实际水平井轨道设计中,数值结果表明模型及算法有效、正确。     

广义负载模拟器的广义力误差最小轨迹规划

研究了基于结构化空间刚度的广义负载模拟器的轨迹规划问题,建立了主从式双并联广义负载模拟系统的数学模型.以广义力为优化目标,提出一种广义力误差最小的轨迹规划方法,并将轨迹分解为静态最优轨迹和动态补偿轨迹.最优轨迹中根据虎克定理给出广义力到位姿的映射关系,补偿轨迹在最优轨迹离散点附近线性化动力学方程,用于抵消惯性载荷的影响.仿真结果表明,该方法可用于空间加载轨迹的高精度实时生成,其广义力误差小于0.9‰,对实际工程具有重要意义.     

终端状态受限的广义系统奇异二次指标最优控制问题

研究了终端状态受限的广义系统的奇异二次指标最优控制问题，在一定条件下把此问题转化为终端状态受限的正常状态空间系统非奇异二次指标最优控制问题，给出了问题完全解的充要条件及解的表示。     

高效计算时间最优轨迹的牛顿-共轭梯度增广拉格朗日方法

基于牛顿-共轭梯度(Newton-CG)增广拉格朗日算法, 给出了一种计算机数控(CNC)系统时间最优轨迹规划问题的高效求解方法. 通过非线性变量代换, 时间最优轨迹规划问题被表述为一个固定时间域的凸最优控制问题. 基于扩展极大值原理, 证明了弦误差与分轴加速度约束的时间最优轨迹具有bang-bang的约束结构. 基于控制向量参数化方法, 问题被转化为具有无穷维约束的半无穷规划问题. 通过构造拉格朗日函数, 约束优化问题转化为一系列无约束问题. 由于问题凸性, 故迭代求解采用高效的线搜索Newton-CG方法. 通过求解给定测试路径的时间最优轨迹规划问题, 验证了所提方法的有效性.     

基于最优解析解的机载布撒武器弹道优化

为解决机载布撒武器射程有限,而防空体系的拦截距离则不断增大,投弹载机被击落的风险越来越大的问题,本文建立了机载布撒武器纵向平面内滑翔飞行运动方程,并基于最优控制理论构造了约束布撒武器末端速度和飞行距离的性能指标泛函,然后根据哈密尔顿原理推导了最优滑翔弹道参数的解析形式.通过与直接打靶+SQP算法的数值直接优化方法进行对比分析,验证了本文所研究的解析形式最优弹道参数求解方法具有更高的计算效率和精度.      

Aerodynamic configuration optimization by the integration of aerodynamics,aerothermodynamics and trajectory for hypersonic vehicles

The problem of aerodynamic configuration design optimization is a multidisciplinary design optimization （MDO） problem, and recently the MDO method is widely adopted in the field of hypersonic vehicle configuration design. From the aerodynamic point of view, the aerodynamics, aerothermodynamics and trajectory are considered in this paper. Generally speaking, the aerodynamic characteristics, aerodynamic heating and trajectory are determined by the aerodynamic configuration and the design of flight trajectory. The design method considering these three disciplines is proposed. The parametric geometrical configurations are proposed, and the aerodynamic characteristics are predicted by the rapid and effective engineering method. The optimization of aerodynamic configuration considering the integration of aerodynamics, aerothermodynamics and trajectory is investigated based on the parametric geometrical configuration. Maximum lift-to-drag ratio, maximum range of the trajectory and minimum total heat load of the stagnation point are chosen as the three optimal goals. The detailed research indicates that the optimal configurations and trajectories with different weighting factors can be obtained by the optimization, and there are obvious differences between them. The optimal configuration and flight trajectory obtained by the optimization can be used as the feasible schemes in the future work.     

高超声速飞行器上升段轨迹设计

由于高超声速飞行器自身的飞行特点,其轨迹设计一直存在很多困难.高超声速飞行器受到各种气动、结构、过载的约束,在飞行器的上升段这些约束对轨迹的影响更为明显.因此,设计高超声速飞行器上升段轨迹需重点考虑这些约束问题.基于这样的思想,通过建立飞行器的动力学模型及最优控制模型,并进行了合理的模型转换,通过仿真计算得出了高超声速飞行器上升段的轨迹.结果表明,设计方法合理可行,可为以后类似的工作提供参考和帮助.     

制导炮弹滑翔弹道优化设计方法研究

为了获得滑翔增程制导炮弹的最优滑翔方案弹道,利用庞特里亚金极小值原理建立了制导炮弹在纵向平面内的最优滑翔飞行运动方程。研究了最优滑翔弹道的解法,并对制导炮弹滑翔飞行的最优控制参数进行了设计。结果表明,优化得到的升力控制系数能够保证该弹的飞行水平距离最远,且最优升力控制系数在1附近变化,并最终趋近1。     

基于改进微粒群算法的飞机纵向飞行轨迹优化

为提高飞机纵向飞行轨迹优化的精度和收敛速度,提出了用改进的微粒群算法对飞机纵向飞行轨迹进行优化的新方法。基于质点动力学和能量状态方程,建立了飞机质点运动数学模型;利用庞特里亚金最小值原理,给出了飞机纵向飞行过程优化的目标方程;引入自适应惯性因子,采用罚函数法对轨迹寻优问题进行无约束化处理,基于改进的微粒群算法对纵向飞行轨迹进行了优化,并给出了算法优化流程。使用改进的微粒群算法,得到了Boeing 737-800飞机纵向飞行最优轨迹。优化结果与试验结果的比较表明,该算法可使纵向飞行轨迹快速收敛于最优解,算法具有收敛速度快、精度高的优点。     

基于改进遗传算法的最快爬升航迹的优化分析

主要介绍一种基于改进遗传算法的优化技术,利用遗传算法优越的全局搜索的能力,研究了飞行性能中的最快爬升性能.使用改进遗传算法对快升航迹和最佳爬升速度进行了寻优优化,对遗传算法优化快升的航迹和接近最快爬升方式的航迹进行了对比,表明,以遗传算法优化的快升航迹进行爬升,飞机可以最快的爬升到巡航高度.而且本算法以及程序具有一定的通用性适用于其它求最佳轨迹爬升的航迹优化.