多阶段系统多目标优化的模糊优选动态规划方法及应用2000).pdfVIP

2000年9月 中国工程科学 Sep．2000 笙三鲞篁!塑 垦堡i望竺皇生竖墨堕竺垒堡 ∑竺!：!塑竺：! 擎。恭i泠；：囊 多阶段系统多目标优化的模糊优选 动态规划方法及应用 熊德琪，殷佩海 (大连海事大学海洋环境工程学院，辽宁大连 116026) [摘要] 在模糊权距离和隶属度概念的基础上，根据多阶段系统前后阶段联系特点，将模糊优选理论与动态 规划原理有机地结合起来，提出能够有效地寻求多阶段多目标优化问题的最优均衡策略的模糊优选动态规划技 术，为求解多目标多阶段系统的优化决策问题提供了新路。最后例举一个多级反应器系统最优控制的应用算例。 [关键词] 多阶段；多目标优化；模糊优选；动态规划；隶属度 考虑到有些优化目标前后阶段这种影响关系可能具 1 引言 有相乘的关系，现采用前向动态规划方法求解。前 在工程技术领域的许多优化问题，有的本身就 向动态规划方法的特点是从第1阶段开始，向后顺 是多阶段问题，有的在优化时为便于求解而将其分 序递推，对于多目标优化问题，其递推公式可表示 解为若干阶段，也可归为多阶段问题。多阶段系统 为 的特点是前一阶段的末状态是下一阶段的初始状 n(S1)=opt{H女(S^，d^)o 态，前一阶段的输出为后一阶段的输入，各阶段的 状态转移方程 决策既决定自己的状态又影响下一阶段的决策，从 k=1，2，…，K S^=吼(Sk一1，dk) 而影响整个过程的优化。多阶段系统的优化目的是 要寻求使整个过程的目标或指标达到最优化时各阶 段决策组成的策略。动态规划法在求解多阶段系统 别表示阶段k，k一1局部暂定最优状态为S：、S：一1 优化问题中得到广泛的运用…，但大都只用于解 决单目标系统的最优控制，将其有效地应用于多目 标(指标)多阶段系统的优化问题已逐渐受到重 视。本文在模糊权距离和隶属度概念的基础上，根 t代表暂定最优，o为目标合成算子，可根据目标 据多阶段系统的前后阶段联系特点，将模糊优选理 性质取加减乘除等复合运算。 论与动态规划原理有机地结合起来，提出多目标多 前向递推时，设由已知初始状态S。至阶段1， 级串联系统优化的模糊优选动态规划技术。目的在 有L个可行决策。由于一个决策对应唯一状态， 于探索求解多阶段串联系统多目标优化和决策问题 显然在此特殊情况下第1阶段不需优选，任一决策 的新途径。 d1所对应的状态Sj为阶段1的暂定最优状态，即 2 多目标多阶段系统模糊优选动态规 (2) F1(SI)={Hl(S1，d1)oFo(So)} 划技术 设多阶段系统共包含K个阶段和m项目标， 的暂定最优状态S：一1至阶段k有，z个可行决策d^， [收稿日期】 2000一Ol一06；修回日期2000—05