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【DynOpt】动态优化工具箱——解决高效求解大规模、复杂的动态优化问题研究(Matlab代码实现)

   日期:2024-12-30     作者:bhdop    caijiyuan   评论:0    移动:https://sicmodule.kub2b.com/mobile/news/13354.html
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目录

💥1 概述

📚2 运行结果

2.1 算例1

 2.2 算例2

2.3 算例3

2.4 算例4 

2.5 算例5 

2.6 算例6 

🎉3 参考文献

🌈4 Matlab代码及文献


DynOpt是一个动态优化工具箱,专门用于解决高效求解大规模、复杂的动态优化问题的研究。动态优化问题指的是在一段时间内优化某个目标函数,考虑系统的动态演化和时间约束的优化问题。

DynOpt提供了一系列算法和工具,用于求解包括参数优化、路径规划、控制策略设计等多个领域的动态优化问题。它使用先进的数值优化算法和优化策略,同时考虑问题的动态性,以获得高效的解决方案。

DynOpt的特点包括

1. 大规模问题求解:DynOpt能够处理大规模问题,适用于包含大量变量和约束条件的动态优化问题。

2. 复杂系统建模:DynOpt支持对复杂系统进行建模,并将其嵌入到优化问题中。这些系统可以包括物理系统、工程系统、经济系统等各种类型的动态系统。

3. 多目标优化:DynOpt支持多目标优化问题的求解,可以考虑多个目标函数的优化,并提供在目标函数之间进行权衡和平衡的方法。

4. 并行计算:DynOpt利用并行计算的能力,加速大规模问题的求解过程,提高计算效率和求解速度。

5. 可视化和分析工具:DynOpt提供可视化和分析工具,用于直观地展示优化结果、系统动态演化和效果评估,帮助研究人员深入理解问题和结果。

通过使用DynOpt,研究人员可以更有效地求解复杂的动态优化问题,找到系统的最佳控制策略、资源分配方案、路径规划等,为实际应用和决策提供有力支持。

摘要:本文描述了一个用于动态优化过程,称为dynopt。dyynopt 搜索决策变量的配置文件,这些参数在指定的约束条件下优化给定的性能指标。在 dynopt 中实现的有限元正交搭配方法使我们能够解决常微分方程 (ODE) 和微分代数方程 (DAE) 描述的问题。成功测试了几个算例研究。

算例1 - 非线性、无约束、最小化最终状态(CPU 时间 = 0.036 秒

算例2 - 非线性、无约束、使用附加终端约束最小化最终状态(CPU 时间 = 0.080 秒

算例3  非线性、约束、最小化最终状态(CPU 时间 = 2.17 秒

算例4 - 平行反应的管式反应器(CPU 时间 = 0.073 秒

算例5 - 具有相化学反应的间歇式反应器 A->B->C(CPU 时间 = 0.095 秒

算例6 - 具有 A->B->C 的催化柱塞流反应器(CPU 时间 = 0.16 秒

2.1 算例1

 2.2 算例2

2.3 算例3

2.4 算例4 

2.5 算例5 

2.6 算例6 

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