最优控制理论

摘要： 考虑时尚努力投入对零售商动态定价和收益的影响,构建服装零售商的收益最大化动态模型,并利用Pontryagin最大值方法对其求解,分析服装零售商的动态定价、时尚努力投入和订货策略。数值仿真验证表明,销售初期,零售商应设置较低的零售价格刺激需求;而零售商投入时尚努力后,销售价格也将提高。对于时尚度衰减缓慢的产品,零售商投入更多的时尚努力效果显著。当消费者对产品价格的敏感程度较高时,零售商不应投入时尚努力。

摘要： 本文介绍了动态最优控制模型在广告领域的研究进展,主要包括Sethi在1977年总结之后的模型发展。这些模型要回答的基本问题是,如何确定一个或一组相互竞争的企业的最优广告支出和其他可能随时间变化的利益相关因素。模型的最优化描述了这些变量如何转化为销售额,进而转化为利润。本文有两个主要目的。一方面,整理了早期综述文献中已经提到过的领域中产生的新贡献。另一方面,探讨了1977年以来广告学领域出现的新的研究方向。考虑到文章长度,本文将分成上中下三篇刊载。本篇主要介绍了销售—广告响应模型;耐用品的累积销售额模型;广告过程中具有多个状态变量的广告模型。

摘要： 针对传统集装箱码头轮胎式龙门起重机(rubber-tyred gantry crane,RTG)大车在直线行驶过程中产生横向偏移的问题,提出一种RTG大车速度差自动纠偏方法。该方法通过磁尺传感器采集RTG大车横向偏移距离和偏移角,建立RTG大车横向偏移数学模型。基于最优控制理论构建运行性能指标函数,推导出最优控制矩阵的黎卡提方程并采用线性二次型最优控制方法求解。引入惯性、加减速、PLC延迟等干扰进行Simulink仿真,得到最终解。在现场调试中,PLC根据该代数解完成RTG大车行驶自动纠偏。研究结果表明:大车横向偏移距离保持在30 mm内,实际运行效果理想,达到RTG大车自动纠偏目的。

摘要： 针对传统集装箱码头轮胎式龙门起重机(rubber-tyred gantry crane,RTG)大车在直线行驶过程中产生横向偏移的问题,提出一种RTG大车速度差自动纠偏方法.该方法通过磁尺传感器采集RTG大车横向偏移距离和偏移角,建立RTG大车横向偏移数学模型.基于最优控制理论构建运行性能指标函数,推导出最优控制矩阵的黎卡提方程并采用线性二次型最优控制方法求解.引入惯性、加减速、PLC延迟等干扰进行Simulink仿真,得到最终解.在现场调试中,PLC根据该代数解完成RTG大车行驶自动纠偏.研究结果表明:大车横向偏移距离保持在30 mm内,实际运行效果理想,达到RTG大车自动纠偏目的.

摘要： 本文介绍了动态最优控制模型在广告领域的研究进展,主要包括Sethi在1977年总结之后的模型发展。这些模型要回答的基本问题是,如何确定一个或一组相互竞争的企业的最优广告支出和其他可能随时间变化的利益相关因素。模型的最优化描述了这些变量如何转化为销售额,进而转化为利润。本文有两个主要目的。一方面,整理了早期综述文献中已经提到过的领域中产生的新贡献。另一方面,探讨了1977年以来广告学领域出现的新的研究方向。考虑到文章长度,本文将分成上中下三篇刊载。本篇主要介绍了多部门交互模型与竞争模型,最后对未来的研究方向提出建议。

摘要： 热化学硫碘循环是一种有潜力的制氢方式,而碘化氢分解反应是制氢过程的关键步骤,碘化氢的分解转化率决定了制氢效率的高低.为进一步从热力学第二定律的角度对碘化氢分解过程进行分析优化,本文建立了碘化氢分解一维活塞流管式反应器模型,并基于有限时间热力学理论,以系统中熵产率最小为优化目标进行研究.考虑传热、流动和化学反应过程的总熵产率,在给定的混合气体进口温度和混合气体进口压力及氢气产率约束条件下进行优化分析,分别考虑管长度固定和自由的两种情况,利用最优控制理论求解管外的热源温度最优分布.结果表明优化后的反应器中管外热源温度和混合气体温度差值存在相对恒定的子区间,并且管外热源的温度变化范围相对热源线性变化的参考反应器更广.与参考反应器相比,管长固定时(L=3 m)最优反应器的总熵产率降低了51.3%,管长自由变化时总熵产率存在二次最优,此时最优反应器长度Lopt=4.91 m,总熵产率相比参考反应器降低了57.6%.总熵产率的降低主要是由降低传热过程不可逆性实现的,适当延长管长可进一步降低反应过程中总熵产率.同时结合工业生产实际对如何实现热源温度最优分布进行了探讨.本文的研究结果对碘化氢分解反应器的尺寸参数和工艺条件设计可提供理论指导.

摘要： 在我国航空运输业飞速发展中,民航事业在不断优化中得到了全社会的关注.而随着空中交通数量的增加,科学避免飞机间可能出现的矛盾或冲突,全面保护空中飞行安全,已经成为行业探索的焦点.航空公司在考虑运行安全的同时,还会关注实际运营成本.因此,文章在了解最优控制理论内容的基础上,基于现有飞机性能分析如何利用现代化技术构建适用于多种类型的计算软件,并结合最优控制理论推导出飞机剖面的优化公式,而后运用粒子群优化算法得到成本最佳的飞行轨迹.

摘要： 本文重点论述了最优控制理论在基于人—车—环境闭环汽车操纵稳定性的驾驶员模型建模上的应用,并展示了相关的研究例子,介绍了现有的研究成果和尚待解决的问题,最后展望了在智能车辆设计中驾驶员模型的发展方向.

摘要： 4300mm宽厚板中液压站按照原始设计的泵体数量与实际产量下需要的压力和流量存在优化的空间,根据最优控制理论,分别在检修期间和生产期间使用一键式节能模式和主泵优化控制,对液压站节能具有非常重要的意义.在18台套液压站的基础上,优化后的方案相比原始设计节约电能349.72万kwh,减少电费支出248.3万元.

摘要： 本文采用最优控制理论设计励磁控制器,建立了单机无穷大系统中发电机组的状态空间模型,提出了基于最优控制理论的励磁控制器的设计方法.动态仿真分析表明,该最优励磁控制系统能够有效地增加系统的阻尼,提高系统的稳定性,并具有较好的鲁棒性.

摘要： 建立了主动悬架两自由度车辆动力学模型,应用最优控制理论设计了车辆主动悬架LQG控制器,将车身加速度、悬架动挠度、轮胎动位移作为车辆LQG控制的性能评价指标,并在Matlab/Simulink环境下对系统模型进行了仿真.结果表明,采用LQG控制的主动悬架对车辆乘坐舒适性具有良好的改善效果。

摘要： 晃荡现象是海洋工程、船舶领域和航空航天领域工程常见的流动现象.本文采用计算流体力学数值方法,针对长方体容器内流体晃荡问题进行研究,采用VOF方法模拟了流场中间加入隔板的晃荡问题,对流场进行了界面和受力方面的分析对比.然后本文将晃荡的计算程序和拓扑优化程序结合起来,在最优控制理论的基础上对隔板的形状进行了拓扑优化,使流体对容器边壁的冲击压力尽可能减小.本研究独创性地采用拓扑优化方法解决减晃问题,给晃荡研究提供了一个新的思路,也可对其他方面的研究产生启发.

摘要： 本文仅针对高速铁路调度指挥系统中，部分对控制变量无约束的风险最优控制模块，提出初步的风险控制研究方法，还有待于进一步结合实际统计数据和具体情况，设计风险控制试验模型，以进一步验证其有效性和可行性。同时，针对大部分高速铁路调度指挥系统中各个子模块的时间演化特性，结合高速铁路行车组织原理，还有很多方面有待深入探索和研究，例如在高速铁路调度指挥系统中线性时变系统模块、线性定常离散系统模块、非线性时变系统模块下风险的演化和控制研究等。

摘要： 目前，对于太阳帆的姿轨藕合控制多采用刚体模型，基于最优控制理论，通过对其姿态角的设计来实现特殊的轨道任务，但是对太阳帆姿态的变化过程并未深入研究。本文以五点连结方形太阳帆为研究对象，在柔性太阳帆动力学降阶模型，以及时间最优设计的基础上，对柔性太阳帆在日心极地轨道转移任务的过程进行了分析。

摘要： 静不稳定控制技术作为现代飞行控制主动控制技术,在近些年逐渐成为研究热点。针对某静不稳定导弹,建立了导弹纵向运动模型,运用最优控制理论设计了俯仰通道三回路过载控制系统,最后对设计出的控制器进行了特征点控制系统仿真,结果说明三回路过载控制方法能较好的控制静不稳定性能。

摘要： 根据准稳态假设，建立含连续-离散时间微分-代数方程约束的最优协调电压控制模型，并采用现代最优控制理论中的直接法求解该动态优化问题。根据Radau排列法将动态优化问题转化为连续变量与离散变量并存的非线性规划问题。为考虑变压器变比、可投切电容器和待切负荷的离散特性，引入离散变量的罚函数处理机制，并采用非线性原对偶内点算法求解。新英格兰10机39节点系统的仿真结果表明，所提出方法能有效地协调各种控制设备动作。

摘要： 随着环境的变化，财务规划目标、内涵及模型都发生了变化。对财务规划的研究也因之不断深入。传统的以财务计划为主要形式的财务规划已不能适应现代企业财务管理的需要。随着价值管理被越来越多的企业所重视，财务规划研究视角更强调目标的价值性、内容上的增长性与战略性以及机制上的动态性。

摘要： 实施方式的最优控制系统具有控制对象参数决定部、极值控制参数决定部、以及极值控制部。控制对象参数决定部基于操作量和表示与控制对象过程的最优化有关的指标的评价量，决定表示控制对象过程的特性的控制对象参数，上述评价量基于与上述操作量对应变化的控制量。极值控制参数决定部基于由控制对象参数决定部决定出控制对象参数决定极值控制参数。极值控制部使用由极值控制参数决定部决定出的极值控制参数执行极值控制。

摘要： 本发明公开了一种基于最优控制理论的多飞行器协同围捕控制方法及系统，使多个追踪者能够实现对单个机动能力更强目标的围捕。首先给出了追踪者和目标双方的相对运动关系，然后对阿波罗尼斯圆的性质进行了分析，并利用其性质提出了多对一的平面围捕模型，在此围捕模型基础上，结合最优控制理论,基于阿波罗尼斯圆圆心间的距离设计优化指标，并将最优方位角作为追踪者的控制输入；在利用该方法对目标围捕过程中，追踪者通过更新瞬时最优方位角，使其在减小彼此之间距离的同时不断靠近目标，直到目标被成功捉捕。

摘要： 本发明公开了一种基于最优控制理论的海上油藏动态实时生产优化方法：利用Eclipse软件建立油藏数模模型；建立油藏动态实时优化数学模型；建立数学模型的约束条件，包括油田整体规划的限制、油藏整体注采量的限制、单井注采能力的限制；选取用于求解模型的优化算法，包括SPSA梯度算法和投影梯度法；调用油藏数模模型进行迭代计算。本发明海上油田中高含水期面临着油水分布复杂、剩余油挖潜难度大、开发中后期生产调整困难等问题，可维持海上油田稳产、减少开发成本。

摘要： 本发明提供一种基于最优控制理论的空调水阀调节方法，包括：S1)采集数据并进行曲线拟合，其采集的数据包括：系统的状态变量，即传感器温度x(t)，x(t)∈Rn，n为传感器的个数；系统的控制变量，即空调水阀开度u(t)，u(t)∈Rm，m为空调的个数；系统通过设定u(t)，达到控制x(t)在设定值范围内；S2)根据步骤S1)采集的数据建立优化模型；S3)求解最优控制路径。该方法中系统在给定时间内提高精密空调的能效，减少与水阀开度相关的的冷冻系统的能耗，以及减少多个传感器温度与目标温度的跟踪误差，实现该优化目标的多个水阀调节的最优控制路径。

摘要： 本发明公开了一种基于最优控制理论的直流输电系统频率控制方法与装置，该方法包括：建立多端直流输电系统；对N个交流区域中前M个交流区域产生的频率设定第一满足条件；对前M个交流区域对应的换流站中发电机的输出功率设定第二满足条件；根据第一满足条件和第二满足条件构建交流系统的状态空间模型；对交流系统构建性能指标函数，并根据状态空间模型计算前M个交流区域向直流输电系统输入的最优功率值；根据最优功率值，计算前M个交流区域对应换流站的直流侧电压；根据直流侧电压，对直流输电系统进行频率调节。该方法有效地抵消由清洁能源带来的对交流系统频率的影响，同时通过对多个交流区域共同进行调节，可以降低各交流区域的调频压力。

摘要： 本发明提供了一种基于最优控制理论的飞行器落点落速管控方法，属于飞行器落点落速控制技术领域。本发明提供的最优控制理论的飞行器落点落速精确管控方法，实际输入条件是外部器件提供的飞行器当前飞行时间t0、位置速度矢量x0，利用初始指令序列u0及根据变分法求得的满足终端落点落速能力的实时指令，并根据目标点参数及基准指令解算新的指令角，便可构成指令更新闭环格式，求解过程具有快速性的特点，实时性强，适合在线应用。本发明解决了飞行器再入过程中落点落速难以精确管控的问题。

摘要： 本发明公开了一种基于最优控制理论的多飞行器协同围捕控制方法及系统，使多个追踪者能够实现对单个机动能力更强目标的围捕。首先给出了追踪者和目标双方的相对运动关系，然后对阿波罗尼斯圆的性质进行了分析，并利用其性质提出了多对一的平面围捕模型，在此围捕模型基础上，结合最优控制理论,基于阿波罗尼斯圆圆心间的距离设计优化指标，并将最优方位角作为追踪者的控制输入；在利用该方法对目标围捕过程中，追踪者通过更新瞬时最优方位角，使其在减小彼此之间距离的同时不断靠近目标，直到目标被成功捉捕。

摘要： 本发明公开了一种基于最优控制理论的海上油藏动态实时生产优化方法：利用Eclipse软件建立油藏数模模型；建立油藏动态实时优化数学模型；建立数学模型的约束条件，包括油田整体规划的限制、油藏整体注采量的限制、单井注采能力的限制；选取用于求解模型的优化算法，包括SPSA梯度算法和投影梯度法；调用油藏数模模型进行迭代计算。本发明海上油田中高含水期面临着油水分布复杂、剩余油挖潜难度大、开发中后期生产调整困难等问题，可维持海上油田稳产、减少开发成本。

摘要： 本发明提供一种基于最优控制理论的空调水阀调节方法，包括：S1)采集数据并进行曲线拟合，其采集的数据包括：系统的状态变量，即传感器温度x(t)，x(t)∈Rn，n为传感器的个数；系统的控制变量，即空调水阀开度u(t)，u(t)∈Rm，m为空调的个数；系统通过设定u(t)，达到控制x(t)在设定值范围内；S2)根据步骤S1)采集的数据建立优化模型；S3)求解最优控制路径。该方法中系统在给定时间内提高精密空调的能效，减少与水阀开度相关的的冷冻系统的能耗，以及减少多个传感器温度与目标温度的跟踪误差，实现该优化目标的多个水阀调节的最优控制路径。

摘要： 聚合物是一种昂贵的化学产品，且其注入是一个漫长而复杂的过程。为了科学地制定开发方案，获得更好的经济效益，本发明基于最优控制理论提出了一种聚合物驱方案优化设计方法。最优控制问题的性能指标为净现值最大，支配方程为聚合物驱替过程的渗流流体力学方程，并且考虑了聚合物用量和注入浓度的不等式约束。建立了一个带有不等式约束的聚合物驱分布参数系统最优控制模型。利用庞特里亚金极大值原理推导了聚合物驱最优控制问题的必要条件。提出了一种改进的子空间截断牛顿法，用于求解惩罚函数法迭代过程中的仅带有决策变量边界约束的子优化问题。本发明在胜利油田孤东2区投入使用，显著提高了聚合物驱的经济效益。