کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4974376 1365529 2017 30 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A composite pseudospectral method for optimal control problems with piecewise smooth solutions
ترجمه فارسی عنوان
یک روش شبیه ساز کامپوزیت برای کنترل مشکلات بهینه با راه حل های صاف
ترجمه چکیده
در این مقاله، ما یک طرح نزدیک تقسیم کامپوزیتی برای حل مسائل کنترل بهینه که توسط معادلات دیفرانسیل معمولی با راه حل های صاف گسسته طراحی شده است، طراحی می کنیم. برای این منظور فاصله زمانی مشکلی را به برخی مقادیر غیرقطعی تقسیم می کنیم و یک چندجمله ای درون یابی قطعه ای بر پایه گره های لژاندر-گاوس تبدیل شده در زیر مقادیر تعریف می کنیم. با توجه به رویکرد بازنویسی ضعیف، ما ماتریس عملیاتی مربوطه مشتق را بدست می آوریم. با استفاده از الگوریتم لجندر گاوس و ماتریس عملیاتی به دست آمده، مشکل کنترل بهینه به عنوان یک مشکل برنامه نویسی غیر خطی حل می شود. در این رویکرد، مکان های زمانی که در گوشه ها در حالت و عملکرد کنترل اتفاق می افتد، به عنوان پارامتر های ناشناخته در نظر گرفته می شود. بنابراین، مشکل را می توان به عنوان یک مشکل برنامه نویسی خطی با توجه به این پارامتر حل کرد. چهار نمونه برای اثبات روایی و کاربرد روش پیشنهادی مورد بررسی قرار گرفته است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر پردازش سیگنال
پیش نمایش مقاله
یک روش شبیه ساز کامپوزیت برای کنترل مشکلات بهینه با راه حل های صاف
چکیده انگلیسی
In this paper, we develop a composite collocation approximation scheme for solving optimal control problems governed by ordinary differential equations with piecewise smooth solutions. For this purpose, we divide the time interval of the problem into some nonequal subintervals and define a piecewise interpolating polynomial on the base of transformed Legendre-Gauss nodes in subintervals. According to the weak representations approach, we derive the corresponding operational matrix of derivative. Using the Legendre-Gauss quadrature formula and the obtained operational matrix, the optimal control problem is discretized as a nonlinear programming problem. In this approach, the time locations in which corners happen in the state and control functions, are considered as unknown parameters. Therefore, the problem can be solved as a nonlinear programming problem with respect to these parameters. Four examples are investigated to demonstrate the validity and applicability of the proposed technique.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of the Franklin Institute - Volume 354, Issue 5, March 2017, Pages 2393-2414
نویسندگان
, , , ,