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Time Optimal Control of High Dimensional Systems by Iterative Dynamic Programming

机译:高维系统的迭代动态规划时间最优控制

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摘要

For time optimal control, the problem is first transformed into a finite dimensional optimization problem by using time stages of varying lengths to enable accurate switching, and then solved by iterative dynamic programming. In high dimensional systems care is necessary to ensure convergence to the global optimum. Incorporating penalty functions into the performance index and using an adequate number of stages can yield the global optimum. The use of a continuation approach, where the number of stages in an intermediate solution is systematically increased, appears to be more effective. Three linear systems are used to develop and to test the approaches.%Pour la régulation optimale du temps, on transforme d'abord le problème en un problème d'optimisation dimension-nelle finie en utilisant des étages de temps de longueurs variables pour permettre une bascule précise, puis on le résout par une programmation dynamique itérative. Dans les systèmes hautement dimensionnels, il faut s'assurer de la convergence vers l'optimum global. Cet optimum global peut s'obtenir par l'introduction de fonctions de pénalités dans l'indice de performance et un nombre de phases adéquat. L'utilisation d'une approche continue, dans laquelle le nombre d'étages dans une solution intermédiaire est systématiquement augmenté, s'avère la plus efficace. Trois systèmes linéaires sont utilisés pour développer et tester les approches.
机译:对于时间最优控制,首先通过使用可变长度的时间段将问题转化为有限维优化问题,以实现准确的切换,然后通过迭代动态规划解决。在高维系统中,必须小心以确保收敛到全局最优。将惩罚函数纳入性能指标并使用足够的阶段数可以产生全局最优值。系统地增加中间解决方案中的阶段数的连续方法的使用似乎更为有效。使用三个线性系统来开发和测试方法。%为了优化时间调整,我们首先通过使用可变长度的时间段将问题转换为有限维优化问题,以允许精确切换,然后通过迭代动态编程解决。在高维系统中,必须确保收敛到全局最优。可以通过将罚函数引入性能指标和足够数量的阶段中来获得总体最佳状态。最有效的方法是使用连续方法,该方法可以系统地增加中间解决方案中的阶段数。三个线性系统用于开发和测试方法。

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