帆船的随机最优控制
最优化与控制
2021-11-19 v2
摘要
在对抗赛帆船运动中，竞争者必须在不可预测的演变天气中驾驶帆船逆风航行。结合为逆风前进所必需的前后换舷运动，这自然将其路径规划建模为混合随机最优控制问题。动态规划提供了求解此类问题的工具，但计算代价可能很大。我们通过降低状态空间维度并设计一种近乎因果的自适应时间步离散化，大幅加速了 Ferretti 与 Festa 的半拉格朗日迭代方法（R. Ferretti and A. Festa, "Optimal Route Planning for Sailing Boats: A Hybrid Formulation", J Optim Theory Appl (2019)）。我们还通过对换舷后潜在风态积分，给出了更精确的换舷切换算子。该方法通过一系列不同随机风况下的仿真进行了说明。
引用
@article{arxiv.2109.08260,
title = {Stochastic Optimal Control of a Sailboat},
author = {Cole Miles and Alexander Vladimirsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.08260},
year = {2021}
}
备注
6 pages, 6 figures, submitted jointly to Control Systems Letters and American Control Conference 2022