matlab - 使用 fmincon (MATLAB) 和多次拍摄进行优化控制

Question

我有一个最优控制问题：

最小化（integral_from_t0_to_T of u^2）

服从：颂歌和边界

颂歌只是一个积分器：

function x_dot = state_dot(u)
% This defines the ODE equations of system
x_dot = [u(1),...
         u(2),...
         u(3),...
         u(4),...
         u(5),...
         u(6)];   
     
end

我的界限就像颂歌一样简单：

Q1_Min          = -10*pi;
Q1_Max          = 10*pi;
Q2_Min          = deg2rad(-10);
Q2_Max          = deg2rad(83);
Q3_Min          = 0;
Q3_Max          = 10.8-2.5;
Q4_Min          = deg2rad(-10);
Q4_Max          = deg2rad(170);
Q5_Min          = 0;
Q5_Max          = 3.4099;
Q6_Min          = deg2rad(-60);
Q6_Max          = deg2rad(60);

我也有输入的界限：

dQ1_Min          = deg2rad(-6.5);
dQ1_Max          = deg2rad(6.5);              %7.609°/s
dQ2_Min          = deg2rad(-2.5);
dQ2_Max          = deg2rad(2.5);              %3.876°/s
dQ3_Min          = -0.25;
dQ3_Max          = 0.25;                      %0.3104m/s
dQ4_Min          = deg2rad(-8);
dQ4_Max          = deg2rad(8);                %9.074°/s
dQ5_Min          = -0.2;
dQ5_Max          = 0.2;                       %0.2708m/s
dQ6_Min          = -deg2rad(10);
dQ6_Max          = deg2rad(10);

我找到了一个多次拍摄的例子，并按照例子作者的方式完成了我的实现。您可以在以下位置查看示例的代码：

https://www.mathworks.com/matlabcentral/fileexchange/62727-multiple-shooting-method-example?s_tid=srchtitle

问题是， fmincon 总是收敛到一个不可行的点，我不知道为什么。我认为问题在于使用 RK4 进行多重拍摄。但重要的是要获得一个顺利的解决方案。我不知道问题出在哪里。ocp没那么复杂。你真的会帮我解决这个问题。您可以在以下位置查看我的代码：

https://schneiderbad-my.sharepoint.com/:f:/g/personal/ms_schneiderbad_de/Emnktq9-QN9PqSycqIEc_aYBI42xx-jULnJCPaj31gTYgQ?e=vKH5aI

标签： matlaboptimizationrunge-kutta