最优控制——变分法

最优控制——变分法第一章最优控制基础1、一般的最优化问题要最小化的性能指标定义在数域上,而变分问题的性能指标(目标泛函)的定义域是函数的集合。2、泛函:从任意定义域到实数域或复数域的映射。泛函的定义域是函数集,

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。如果您正在找激活码,请点击查看最新教程,关注关注公众号 “全栈程序员社区” 获取激活教程,可能之前旧版本教程已经失效.最新Idea2022.1教程亲测有效,一键激活。

Jetbrains全系列IDE使用 1年只要46元 售后保障 童叟无欺

 

第一章 最优控制基础

1、一般的最优化问题要最小化的性能指标定义在数域上,而变分问题的性能指标(目标泛函)的定义域是函数的集合。

2、 泛函:从任意定义域到实数域或复数域的映射。泛函的定义域是函数集,值域是数集,也就是说,泛函是从函数空间到数域的一个映射

3、最优控制问题的四个基本元素:状态方程、容许控制、目标集、性能指标

其中状态方程(关于状态变量和控制变量的常微分方程)

最优控制——变分法

 

是最优控制问题与经典变分问题的重要区别之一

4、经典变分问题需要连续的控制变量—>之后的极小值原理处理不连续控制变量、状态变量或者控制变量有约束的情况—>更复杂的非线性状态方程、控制变量不可微等      动态规划方法

5、无确定模型的最优控制方法:强化学习与自适应动态规划、模型预测控制、微分博弈、平行控制

第二章 最优控制方法

1、直接变分法 实质:以函数为输入,以实数为输出

在局部范围内对最优解加以”扰动“,再考察性能指标是否发生变化。利用微积分取极限的思想。

(链式法则,先对x求,再对x’求,以及分步积分巴拉巴拉复习一下最优控制——变分法

2、拉格朗日的delata方法,加以扰动,对比最优曲线和扰动后的曲线,看新的性能指标是不是会<最优的,若是极值点,这个增量应该总是>=0的,在该点足够小的邻域内是几乎为0的

最优控制——变分法

得出

最优控制——变分法 

问题:可能导致扰动后x落在定义域之外,结论不再有效

3、拉格朗日乘子法和KKT条件

 

第三章 变分法

1、函数变分:函数的增量 delta x    

泛函增量:J(x+delta x)-J(x)    类比计算极值的时候函数值的差

线性泛函:若满足齐次性条件和可加性条件,则称之为线性泛函

若泛函增量可以写成函数变分的线性泛函及其高阶无穷小项的两部分加和,则称泛函对函数x可微,且其中的线性泛函就是泛函变分。

2、泛函极值的必要条件

驻点条件:泛函变分为0(反证法,前提是定义域是开集) 

适用场景:控制变量可在全空间中任意取值没有约束,容许控制为连续函数全体。

不适用场景:控制变量或其分量取值于实数空间中的闭区间

3、最简变分法:(欧拉-拉格朗日方程)

最优控制——变分法

 

求变分不止可以用看线性泛函和高阶无穷小,还可以用微积分的方法求解:

最优控制——变分法

 

4、 欧拉-拉格朗日方程是关于状态x的二阶微分方程

分为三种情况:

最优控制——变分法三种结果:

最优控制——变分法

最优控制——变分法

 

最优控制——变分法

5、hamilton方程组

物理学家将欧拉-拉格朗日这个二阶微分方程化成了一阶常微分方程组

6、等式约束的处理

拉格朗日乘子法

最优控制——变分法

 

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/167735.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
全栈程序员-站长的头像全栈程序员-站长


相关推荐

  • 字符串/数组截取汇总

    字符串/数组截取汇总字符串/数组截取汇总每次都忘记具体的截取方式,还是总结一下加深记忆比较好~一、JS方式1.slice:取得字符串或数组中的一段形式:arrayObject.slice(start,end);返回值:返回一个新的数组,包含从start到end(不包括该元素)的arrayObject中的元素。不改变原数组eg:输入var…

    2022年5月4日
    38
  • redis的部署方式,主从,集群(docker搭建mysql主从)

    Redis集群搭建——主从模式前言一、什么是主从模式?二、主从模式集群的搭建案例总结前言一般情况下,为了减轻数据库的访问压力,我们会把热点数据保存在内存中而不是直接从后端数据库中读取。Redis虽然是一个极其优秀的非关系型数据库,但是在大型网站应用,热点数据的并发访问量达到百万千万是很正常的,这个时候单个redis就不能够保证数据量的访问和存储。这个时候我们就可以搭建redis集群,可以保证数据的分散存储与数据的一致性,实现redis的高可用,发生故障时保证程序的正常运行与数据的保存。Redis有几

    2022年4月16日
    31
  • 2017年04月19日

    2017年04月19日

    2021年9月19日
    57
  • MPU9250传感器

    MPU9250内部包括3轴陀螺仪、3轴加速度计和3轴磁力计,这3个功能输出都是16位的数字量;可以通过常用的数据总线(IIC)接口和单片机进行数据交互,传输速率400kHz/s。陀螺仪的角速度测量范围±2000(°/s),具有良好的动态响应特性。加速度计的测量范围最大为±16g(g为重力加速度),静态测量精度高。磁力计采用高灵度霍尔型传感器进行数据采集,磁感应强度测量范围为±4800μT,可用于对偏航角的辅助测量。MPU9250自带的数字运动处理器DMP硬件加速引擎,可

    2022年4月8日
    198
  • Allure 安装

    Allure 安装 一、命令行安装:1、Linux:sudoapt-add-repositoryppa:qameta/alluresudoapt-getupdatesudoapt-getinstallallure2、MacOSX:brewinstallallure3、Windows下先安装Scoop,再运行以下命令:scoopinstallallure…

    2022年7月26日
    11
  • 从零开始学习UCOSII操作系统3–UCOSII启动过程「建议收藏」

    从零开始学习UCOSII操作系统3–UCOSII启动过程「建议收藏」从零开始学习UCOSII操作系统3–UCOSII启动过程1、初始化UCOSII(1)在调用UCOSII在任何的其他的服务之前,UCOSII要求首先调用初始化函数OSInit();这个函数的目的就是在整个系统启动之前,初始化所有的变量和数据结构。(2)其中,在OSInit()函数中建立空闲任务OS_TaskIdle();这个任务总是处于就绪态的,空闲任务的优先级是设置为最低

    2022年6月4日
    30

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号