第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.3 本书主要内容 5
第2章 预备知识 8
2.1 最优控制理论 8
2.1.1 最优控制问题表述 8
2.1.2 最优性必要条件 9
2.1.3 数值最优控制方法 11
2.2 动态规划 22
2.2.1 动态规划理论 22
2.2.2 迭代动态规划理论 26
2.2.3 近似动态规划理论 29
第3章 三元复合驱最优控制模型及必要条件 31
3.1 三元复合驱数学模型 31
3.1.1 支配方程 31
3.1.2 物化代数方程 34
3.1.3 简化的三元复合驱二维模型 37
3.1.4 简化的三元复合驱一维岩心模型 38
3.2 三元复合驱数学模型的有限差分求解 38
3.2.1 全隐式有限差分离散化 38
3.2.2 数学模型方程组求解 43
3.3 三元复合驱最优控制模型 44
3.3.1 性能指标 45
3.3.2 支配方程 45
3.3.3 优化变量 45
3.3.4 约束条件 46
3.4 三元复合驱最优控制问题的必要条件 46
3.4.1 离散三元复合驱最优控制的一般形式 47
3.4.2 离散三元复合驱最优控制的必要条件 47
3.5 本章小结 50
第4章 基于正交函数近似的控制变量不连续最优控制求解 51
4.1 问题描述 51
4.2 基于自适应正交函数近似的最优控制求解方法 53
4.2.1 基于约束凝聚的约束处理 53
4.2.2 多阶段问题转化 55
4.2.3 正交函数近似 56
4.2.4 自适应策略 60
4.2.5 具有最优性验证的控制结构检测方法 61
4.3 基于序列二次规划的优化求解 63
4.3.1 算法步骤 63
4.3.2 算法测试 64
4.4 基于自适应正交函数近似的三元复合驱最优控制求解 66
4.4.1 基于高斯伪谱法的一维三元复合驱最优控制求解 66
4.4.2 基于有理Haar函数的三维三元复合驱最优控制求解 70
4.5 本章小结 82
第5章 基于动态规划的最优控制求解 83
5.1 基于迭代动态规划的混合整数最优控制求解 83
5.1.1 动态尺度混合整数迭代动态规划算法 83
5.1.2 三元复合驱最优控制问题求解 90
5.2 基于近似动态规划的最优控制求解 97
5.2.1 最优控制问题描述 97
5.2.2 基于执行－评价框架的近似动态规划算法 99
5.2.3 算法测试 106
5.2.4 三元复合驱最优控制问题求解 107
5.3 本章小结 112
第6章 基于螺旋优化的模糊多目标最优控制求解 113
6.1 改进的螺旋优化算法 113
6.1.1 经典螺旋优化算法 113
6.1.2 自适应柯西变异 116
6.1.3 拉丁超立方采样 118
6.1.4 混合螺旋优化算法 119
6.1.5 算法测试 121
6.2 基于混合螺旋优化的模糊多目标最优控制问题求解 123
6.2.1 模糊多目标最优控制描述 123
6.2.2 确定性模型转化 124
6.2.3 基于对称模型和水平截集的模糊多目标处理方法 126
6.2.4 混合螺旋优化求解 127
6.3 三元复合驱模糊多目标最优控制求解 128
6.4 本章小结 132
第7章 三元复合驱时空建模及迭代动态规划求解 134
7.1 基于动态记忆小波神经网络的建模方法 134
7.1.1 基本原理 134
7.1.2 K-L分解 135
7.1.3 动态记忆小波神经网络 138
7.1.4 基于动态记忆小波网络的三元复合驱近似建模 144
7.2 双正交时空Wiener建模方法 148
7.2.1 基本原理 149
7.2.2 时空Wiener系统 149
7.2.3 基函数构造 150
7.2.4 双正交时空Wiener系统建模 155
7.2.5 仿真测试 160
7.3 基于双正交时空Wiener建模的迭代动态规划算法 164
7.4 基于双正交时空建模的三元复合驱最优控制求解 165
7.4.1 油藏描述 165
7.4.2 三元复合驱建模和模型验证 166
7.4.3 迭代动态规划求解 169
7.5 本章小结 172
第8章 基于色谱分离的三元复合驱机会约束规划求解 173
8.1 色谱分离参数计算及软件设计 173
8.1.1 色谱分离参数计算模式 173
8.1.2 色谱分离参数计算软件设计 175
8.2 三元复合驱机会约束规划 177
8.2.1 三元复合驱优化模型 177
8.2.2 优化模型实例求解 179
8.3 本章小结 182
第9章 结论 183
参考文献 185
附录 模糊优化基础 196