4)微分包含法。 微分包含法仅离散化状态变量,而控制变量由限制状态变量的变化率消去,从而减少了
NLP 问题中变量的数目。但是对于复杂的优化问题,控制变量难以消去,这限制了微分包含 法在轨迹优化问题上的应用。
5)群智能算法。 经典的算法经常无法解决复杂的实际工程问题,这促使国内外学者开始探索新的计算途
径,包括对社会性动物的自组织行为建立数学模型与仿真分析,由此产生“群智能”。群智能 算法的两大研究领域为蚁群算法和粒子群算法。
蚁群算法主要参照社会性动物蚁群的觅食行为与策略,是一类仿生学算法。问题的初值 为蚁群的爬行路线,不用通过数学表达式具体表示,能够得到全局最优解。该算法的优点为 拥有正反馈回路,稳定性好,能够同时计算多条路径,且易于和其他算法结合,但是该算法 也存在很多缺陷,比如计算时间过长,获得局部最优解而不是所需要的全局最优解。文献[24-26]为了克服传统的蚁群算法的缺点,采用自适应调整搜索空间的改进蚁群算法,该算法 先将搜索空间逐渐缩小到一定区域,再通过信息素扩展机制加强对该区域的搜索,这些措施 不仅缩短了收敛时间,还提高了计算精度。
粒子群算法(PSO)是一种基于群智能方法的进化算法,容易实现,能够快速收敛于最优 解,广泛用在轨迹优化问题中[27]。文献[28-30]将粒子群算法与最优控制结合,研究了变后掠 翼导弹的增程能力与投放条件之间的关系。但是粒子群算法也和蚁群算法一样,有易陷入局 部最优的缺点。