Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2024 |
Outros Autores: | |
Tipo de documento: | Artigo |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia |
Texto Completo: | https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/52314 |
Resumo: | The Optimal Control Problem (OCP) consists of determining the control variable profile for the purpose of optimizing an objective function. From a mathematical perspective, the OCP can be essentially solved using two approaches, namely, the Direct and the Indirect methods. In the Direct approach, the OCP is transformed into a nonlinear programming problem by approximating the control variable and state variables. On the other hand, in the Indirect approach, the original optimization problem is converted into an algebraic-differential boundary value problem, obtained by applying the optimality condition. In this context, the present contribution aims to solve OCPs resulting from the application of the optimality condition using the Normalized Collocation Method. For this purpose, case studies with different levels of complexity are considered. The obtained results demonstrate the quality of the proposed methodology in comparison to other numerical strategies. |
id |
UNB-19_b4fb65dacb0e3c8ba0874728ff282d6a |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:ojs.pkp.sfu.ca:article/52314 |
network_acronym_str |
UNB-19 |
network_name_str |
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia |
repository_id_str |
|
spelling |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem IndiretaProblema de Controle ÓtimoAbordagem IndiretaEquações Algébrico-Diferenciais de Valor no ContornoThe Optimal Control Problem (OCP) consists of determining the control variable profile for the purpose of optimizing an objective function. From a mathematical perspective, the OCP can be essentially solved using two approaches, namely, the Direct and the Indirect methods. In the Direct approach, the OCP is transformed into a nonlinear programming problem by approximating the control variable and state variables. On the other hand, in the Indirect approach, the original optimization problem is converted into an algebraic-differential boundary value problem, obtained by applying the optimality condition. In this context, the present contribution aims to solve OCPs resulting from the application of the optimality condition using the Normalized Collocation Method. For this purpose, case studies with different levels of complexity are considered. The obtained results demonstrate the quality of the proposed methodology in comparison to other numerical strategies.O Problema de Controle Ótimo (PCO) consiste na determinação do perfil da variável de controle para fins da otimização de uma função objetivo. Do ponto de vista matemático, o PCO pode ser resolvido considerando, basicamente duas abordagens, a saber, a Direta e a Indireta. Na primeira, o PCO é convertido em um problema de programação não linear a partir da aproximação da variável de controle e das variáveis de estado. Já na Indireta, o problema de otimização original é convertido em um equivalente algébrico-diferencial de valor no contorno, obtido a partir da aplicação da condição de otimalidade. Neste contexto, a presente contribuição tem por objetivo resolver PCOs resultantes da aplicação da condição de otimalidade usando o Método da Colocação Normal. Para essa finalidade, estudos de caso com diferentes níveis de complexidade são considerados. Os resultados obtidos demonstram a qualidade da metodologia proposta em comparação com outras estratégias numéricas.Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia2024-01-31info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionapplication/pdfhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/52314Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; Vol. 9 No. 2 (2023): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 38-45Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; v. 9 n. 2 (2023): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 38-452447-6102reponame:Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenhariainstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNBporhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/52314/39396Copyright (c) 2024 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenhariahttps://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0info:eu-repo/semantics/openAccessLobato, Fran SérgioLibotte, Gustavo2024-02-05T19:28:26Zoai:ojs.pkp.sfu.ca:article/52314Revistahttps://periodicos.unb.br/index.php/ripePUBhttps://periodicos.unb.br/index.php/ripe/oaianflor@unb.br2447-61022447-6102opendoar:2024-02-05T19:28:26Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - Universidade de Brasília (UnB)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
title |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
spellingShingle |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta Lobato, Fran Sérgio Problema de Controle Ótimo Abordagem Indireta Equações Algébrico-Diferenciais de Valor no Contorno |
title_short |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
title_full |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
title_fullStr |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
title_full_unstemmed |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
title_sort |
Resolução de Problemas de Controle Ótimo usando a Abordagem Indireta |
author |
Lobato, Fran Sérgio |
author_facet |
Lobato, Fran Sérgio Libotte, Gustavo |
author_role |
author |
author2 |
Libotte, Gustavo |
author2_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Lobato, Fran Sérgio Libotte, Gustavo |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Problema de Controle Ótimo Abordagem Indireta Equações Algébrico-Diferenciais de Valor no Contorno |
topic |
Problema de Controle Ótimo Abordagem Indireta Equações Algébrico-Diferenciais de Valor no Contorno |
description |
The Optimal Control Problem (OCP) consists of determining the control variable profile for the purpose of optimizing an objective function. From a mathematical perspective, the OCP can be essentially solved using two approaches, namely, the Direct and the Indirect methods. In the Direct approach, the OCP is transformed into a nonlinear programming problem by approximating the control variable and state variables. On the other hand, in the Indirect approach, the original optimization problem is converted into an algebraic-differential boundary value problem, obtained by applying the optimality condition. In this context, the present contribution aims to solve OCPs resulting from the application of the optimality condition using the Normalized Collocation Method. For this purpose, case studies with different levels of complexity are considered. The obtained results demonstrate the quality of the proposed methodology in comparison to other numerical strategies. |
publishDate |
2024 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2024-01-31 |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/article info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
format |
article |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/52314 |
url |
https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/52314 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.relation.none.fl_str_mv |
https://periodicos.unb.br/index.php/ripe/article/view/52314/39396 |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
Copyright (c) 2024 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 info:eu-repo/semantics/openAccess |
rights_invalid_str_mv |
Copyright (c) 2024 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.publisher.none.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia |
publisher.none.fl_str_mv |
Programa de Pós-Graduação em Integridade de Materiais da Engenharia |
dc.source.none.fl_str_mv |
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; Vol. 9 No. 2 (2023): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 38-45 Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; v. 9 n. 2 (2023): Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia; 38-45 2447-6102 reponame:Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia instname:Universidade de Brasília (UnB) instacron:UNB |
instname_str |
Universidade de Brasília (UnB) |
instacron_str |
UNB |
institution |
UNB |
reponame_str |
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia |
collection |
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia |
repository.name.fl_str_mv |
Revista Interdisciplinar de Pesquisa em Engenharia - Universidade de Brasília (UnB) |
repository.mail.fl_str_mv |
anflor@unb.br |
_version_ |
1798315224316510208 |