迭代动态规划方法及其间歇过程最优控制应用

摘要

动态规划作为求解多级决策问题的经典理论，广泛地应用于优化控制、经济金融以及其它工程领域。多伦多大学的Luus在1989年提出了迭代动态规划算法，从时间和空间两个维度上对系统进行离散化处理，扩展了动态规划的应用领域，可以有效处理非线性、多变量的动态优化问题。
　　(1)研究迭代动态规划算法的性能及实现过程，对算法的原理和特点进行阐述与论证;应用迭代动态规划算法成功处理了典型的间歇过程优化问题，并对算法中的迭代次数、收缩因子、网格点数量的取值进行探讨与研究，给出了合理的经验值区间。
　　(2)针对算法中有关时间离散化缺少科学有效的处理方法的问题，提出了一类自适应变步长的迭代动态规划方法，定义了两个函数对离散化标准进行评判，对时间段数量、长度和切换点进行优化，提高了算法的寻优精度，并通过两个间歇过程实例验证了改进方法的有效性。
　　(3)针对青霉素发酵间歇过程，研究其发酵模型与反应条件，并利用改进的迭代动态规划算法进行最优控制实验，结果证明本方法对于间歇过程有良好的优化与控制性能。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．1 研究背景及意义

1．2 相关技术发展状况

1．2．1 动态优化方法

1．2．2 迭代动态规划

1．2．3 间歇过程优化

1．3 主要内容与结构安排

第二章 迭代动态规划算法研究

2．1 引言

2．2 迭代动态规划算法

2．2．1 最优控制模型

2．2．2 算法步骤

2．3 实例研究

2．3．1 值化剂量优分配

2．3．2 间歇反应饱和度优化

2．4 本章小结

第三章 自适应变步长迭代动态规划方法

3．1 引言

3．2 自适应变步长迭代动态规划

3．2．1 Gap函数

3．2．2 Division函数

3．2．3 改进算法

3．3 实例研究

3．3．1 连续间歇过程优化

3．3．2 半间歇过程优化

3．4 本章小结

第四章 青霉素发酵过程最优控制

4．1 引言

4．2 工艺过程及控制要求

4．3 最优控制实现

4．4 本章小结

第五章 结论与展望

参考文献

致谢

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