DIDO ( / ˈ d aɪ d oʊ / DY -doh ) представляет собой набор инструментов оптимального управления MATLAB для решения задач оптимального управления общего назначения . [1] [2] [3] [4] [5] Он широко используется в научных кругах, [6] [7] [8] промышленности, [3] [9] и НАСА. [10] [11] [12] [13] Провозглашенная революционным программным обеспечением, [14] [15] DIDO основана на псевдоспектральной теории оптимального управления Росса и Фару.. [16] Последние усовершенствования DIDO описаны в Ross. [1]
DIDO использует зарегистрированные товарные знаки выражения и объекты [1] [2] , которые помогают пользователю быстро формулировать и решать задачи оптимального управления . [8] [17] [18] [19] Быстрота формулировки достигается за счет набора выражений DIDO, основанных на переменных, обычно используемых в теории оптимального управления. [2] Например, переменные состояния , управления и времени имеют следующий формат: [1] [2]
где объект, определенный с помощью, algorithmпозволяет пользователю выбирать различные параметры. В дополнение к значению стоимости и основному решению DIDO автоматически выводит все двойные переменные, необходимые для проверки и подтверждения вычислительного решения. [2] Результат dualвычисляется с применением принципа ковекторного отображения .
DIDO реализует спектральный алгоритм [1] [16] [20] , основанный на псевдоспектральной теории оптимального управления, основанной Россом и его сотрудниками. [3] Принцип ковекторного отображения Росса и Фару устраняет проклятие чувствительности [2] , связанное с решением стоимостей в задачах оптимального управления . DIDO генерирует спектрально точные решения [20] , экстремальность которых можно проверить с помощью принципа минимума Понтрягина.. Поскольку для его использования не требуется знания псевдоспектральных методов, DIDO часто используется [7] [8] [9] [21] как фундаментальный математический инструмент для решения задач оптимального управления . То есть решение, полученное из DIDO, рассматривается как решение-кандидат для применения принципа минимума Понтрягина как необходимого условия оптимальности.
DIDO используется по всему миру в научных кругах, промышленности и государственных лабораториях. [9] Благодаря НАСА , DIDO был испытан в полете в 2006 году. [3] 5 ноября 2006 года НАСА использовало DIDO для маневрирования Международной космической станции для выполнения маневра без топлива .
После этой демонстрации полета DIDO использовался для Международной космической станции и других космических кораблей НАСА. [12] [22] [23] [24] [25] [26] Он также используется в других отраслях промышленности. [2] [9] [21] [27] Совсем недавно DIDO использовался для решения задач типа коммивояжера в аэрокосмической технике. [28]