带状态约束的疏浚最优控制问题转化方法

疏浚作业系统追求疏浚产量最大化,同时需要保证横移土壤切削过程和泥浆管道输送过程稳定安全的运行,可归结为带状态不等式约束的线性二次型最优跟踪控制问题。针对该问题,提出一种系统状态空间增维的转化方法,引入辅助状态变量和控制变量,将状态不等式约束转化为等式约束,并构建具有控制安全性的等价疏浚系统。仿真结果表明,该方法能够较好地提高泥浆浓度,同时又可以限制系统中主要状态量长时间的过载运行,从而有效增强挖泥船疏浚施工的安全性与平稳性。