收稿日期:!""#$##$%"
基金项目:国家自然科学基金资助项目(&’&()""%)作者简介:孔金生(#’&%$),男,副教授,主要研究方向为复杂系统的智能控制与优化等。具有不等式约束的非线性离散动态系统*+,-./算法
孔金生#,!
,郑崇勋#,万百五%
(#0西安交通大学生物医学工程研究所,陕西西安(#"")’;
!0郑州大学电气工程学院,
河南郑州)1"""!;%0西安交通大学系统工程研究所,
陕西西安(#"")’)摘
要:提出了具有状态和控制不等式约束的非线性离散动
态系统*+,-./算法,该算法能在存在模型$实际差异的情况下,从模型出发,通过迭代运算获得实际系统的真实最优解。仿真表明了算法的有效性和可行性。
关键词:非线性离散动态系统;状态和控制不等式约束;*+,-./算法中图分类号:-!)!0!
文献标识码:2
文章编号:#&(#$&1)3(!""!)"#$"""#$")
引言
实际中,非线性动态系统的最优控制问题往往
带有不等式约束[#]
,具有不等式约束的非线性离散
动态系统最优控制问题有一定的广泛性,对该问题的研究具有重要的理论价值和实际意义。动态系统优化与参数估计集成(*456789+5:;<=6:;>,4?:;7-@:878A6:8B565>.6=67;:;=/?:876:8B5,简称*+,-./)
方法由英国学者CBD;=:?教授首先提出[!],到目前为止,对于非线性离散动态系统已提
出了多种*+,-./算法[%$1],解决了终端等式约束及状态和控制变量具有不等式幅值约束的最优控制
问题,但尚未有针对状态和控制变量不等式约束的非线性离散动态系统*+,-./算法。本文提出了具有状态和控制变量不等式约束的非线性离散动态系统*+,-./算法,从线性模型出发通过迭代求解修正的基于线性模型二次型指标线性不等式约束的最优化问题和“点”参数估计问题获得实际系统的真实最优解,解决了一类非线性离散动态系统的最优控制问题。
#基于线性模型二次型指标线性不等式约束的*+,-./算法
考虑以下具有状态和控制不等式约束的实际非线性离散动态系统优化控制问题(C-.):785{!(!("))#!"$#
%&"’"(!(%),"(%),%)}()*)!(%##)&+"(!(%),"(%),%),!(")&!,-"(!(%),.(%),%)#"(#)式中!(%)$#/,"
(%)$#0)分别是离散时刻%时系统的状态和控制向量,"(!("))是终端状态的正实函数,’"(?):#/1#01#%#是实际性能指标,+"(?):#/1#01#%#是实际状态方程,-"
(?)表示实际约束函数,!(")是初始状态。由于’"(?)和+"(?)的复杂性,为了便于求解,考虑下面简单的易于实现的基于线性模型二次型指标具有线性不等式约束的优化控制问题(E-.)
:785{#!!2
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(!)式中!、%、#是加权阵,#(%)$#(,"(%)$#4
是参数变量,表示模型与实际、优化的性能指标与实际性能指标的差异,分别通过模型与实际状态方程和性能指标的匹配来确定。-(!(%),"(%))&-!!
(%)#-."(%)#3(%)表示线性约束函数,第%!卷第#期航空计算技术!""!年%&
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