| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-8页 |
| 第一章 绪论 | 第12-30页 |
| 1.1 引言 | 第12页 |
| 1.2 最优控制问题基本定义 | 第12-14页 |
| 1.3 最优控制问题的求解方法 | 第14-18页 |
| 1.3.1 间接法 | 第14-15页 |
| 1.3.2 直接法 | 第15-18页 |
| 1.3.3 其他方法 | 第18页 |
| 1.4 最优控制问题的CVP求解方法 | 第18-27页 |
| 1.4.1 最优控制问题的Mayer形式 | 第19-20页 |
| 1.4.2 控制变量参数化 | 第20-23页 |
| 1.4.3 终值时间不固定最优控制问题转化 | 第23-24页 |
| 1.4.4 梯度计算 | 第24-27页 |
| 1.5 静态优化算法的基础作用 | 第27-28页 |
| 1.6 本文组织结构 | 第28-30页 |
| 第二章 基于KKT修正的序列二次规划方法 | 第30-52页 |
| 2.1 非线性优化问题 | 第30-32页 |
| 2.1.1 非线性优化问题的形式 | 第30-31页 |
| 2.1.2 最优性条件 | 第31-32页 |
| 2.2 序列二次规划方法 | 第32-36页 |
| 2.2.1 二次规划子问题 | 第32-34页 |
| 2.2.2 精确罚函数法 | 第34-35页 |
| 2.2.3 SQP算法收敛准则 | 第35-36页 |
| 2.3 基于KKT修正的SQP算法 | 第36-39页 |
| 2.3.1 KKT修正策略 | 第36-37页 |
| 2.3.2 基于KKT修正的SQP算法实现 | 第37-39页 |
| 2.4 CathOPT标准测试问题测试 | 第39-44页 |
| 2.4.1 CathOPT标准测试问题 | 第40-41页 |
| 2.4.2 典型问题测试结果 | 第41-43页 |
| 2.4.3 CathOPT标准测试问题测试结果 | 第43-44页 |
| 2.5 最优控制问题实例测试与分析 | 第44-49页 |
| 2.5.1 月球软着陆问题 | 第45-46页 |
| 2.5.2 CSTR最优控制问题 | 第46-49页 |
| 2.6 小结 | 第49-52页 |
| 第三章 多约束处理的惩罚函数法 | 第52-70页 |
| 3.1 最优控制问题约束项的意义 | 第52-53页 |
| 3.2 不等式约束的光滑化惩罚函数法 | 第53-56页 |
| 3.3 等式约束处理的罚函数法 | 第56-57页 |
| 3.4 误差与收敛性分析 | 第57-60页 |
| 3.5 多约束最优控制问题实例测试与分析 | 第60-69页 |
| 3.5.1 外源诱导蛋白生产最优控制问题 | 第60-63页 |
| 3.5.2 盘尼西林产量优化控制问题 | 第63-67页 |
| 3.5.3 多约束最速下降线最优控制问题 | 第67-69页 |
| 3.6 小结 | 第69-70页 |
| 第四章 时间网格重构CVP方法 | 第70-90页 |
| 4.1 时间网格重构的重要性 | 第70-71页 |
| 4.2 基于经验模态分解的时间网格重构的CVP方法 | 第71-75页 |
| 4.2.1 经验模态分解 | 第71-72页 |
| 4.2.2 基于EMD分解的时间网格重构 | 第72-74页 |
| 4.2.3 基于EMD分解时间网格重构CVP算法步骤 | 第74-75页 |
| 4.3 基于斜率敏感性分析的时间网格重构CVP方法 | 第75-80页 |
| 4.3.1 控制曲线的斜率敏感性分析 | 第75-76页 |
| 4.3.2 基于斜率敏感性的网格重构 | 第76-78页 |
| 4.3.3 基于斜率敏感性分析时间网格重构CVP算法步骤 | 第78-80页 |
| 4.4 实例测试与分析 | 第80-88页 |
| 4.4.1 催化剂混合优化问题 | 第80-82页 |
| 4.4.2 带约束Jacobson&Lele问题 | 第82-83页 |
| 4.4.3 Park-Ramirez补料反应器最优控制问题 | 第83-86页 |
| 4.4.4 Lee-Ramirez生化反应器生产优化问题 | 第86-88页 |
| 4.5 小结 | 第88-90页 |
| 第五章 多控制变量变时间节点快速CVP方法 | 第90-102页 |
| 5.1 多控制变量变时间节点方法 | 第90-95页 |
| 5.1.1 变时间节点方法 | 第90-92页 |
| 5.1.2 梯度信息 | 第92-95页 |
| 5.2 动态系统的快速求解方法 | 第95-96页 |
| 5.3 多控制变量最优控制问题实例测试与分析 | 第96-101页 |
| 5.3.1 CSTR最优控制问题 | 第96-98页 |
| 5.3.2 港口集装箱装卸最小摆动控制 | 第98-101页 |
| 5.4 小结 | 第101-102页 |
| 第六章 总结和展望 | 第102-104页 |
| 6.1 全文工作总结 | 第102-103页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第103-104页 |
| 参考文献 | 第104-116页 |
| 附录A: CathOPT标准测试问题 | 第116-118页 |
| 附录B: KKT-SQP算法CathOPT测试集测试结果 | 第118-122页 |
| 图索引 | 第122-124页 |
| 表索引 | 第124-126页 |
| 致谢 | 第126-128页 |
| 个人简历 | 第128-129页 |
| 攻读博士学位期间取得的成果 | 第129-130页 |
