求解含复杂约束非线性最优控制问题的改进Gauss伪谱法

摘要：

　　针对含有复杂约束条件的非线性最优控制问题，提出了一种改进的Gauss伪谱法(IGPM)。这类问题难以得到解析解，特别是有些问题不存在解析的模型，一些参数只能通过查表得到，使得传统方法难以求解。在传统的Gauss伪谱法的基础上，将非线性的终端状态积分约束等价地转化为线性形式，提出了IGPM，通过协态映射定理可以计算出协态变量，检验最优性，使得IGPM具有间接法一样的精度。并且给出了初始时刻协态变量和端点时刻控制变量的计算方法。为了提高解的精度，基于IGPM提出了迭代算法，最后将该算法应用于求解高超声速飞行器上升段轨迹优化问题，结果表明最优轨迹基本满足路径约束条件和最优性条件。

关键词： Gauss伪谱法 优化算法 复杂约束条件 协态变量 迭代算法

作者: 孙勇 张卯瑞 侯明哲 段广仁

作者单位: 哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心, 哈尔滨150001 南京电子技术研究所, 南京 210039 哈尔滨工业大学控制理论与制导技术研究中心, 哈尔滨150001

会议类型: 国内会议

会议名称: 第23届过程控制会议

会议地点: 厦门

会议语种:中文

页码: 1-7

在线出版日期: 2012-08-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）