间歇运动作为一种最优控制策略

间歇运动作为一种最优控制策略(中文5000字,英文PDF)

摘  要：鸟类，鱼类和其他动物通常通过在主动推进和被动滑行的阶段之间交替来使用不稳定效应来节省能量。本文为这样的行为构建了一个最小模型，通过类比于使用可充电电池行驶，可以将其作为最优控制问题。最优控制问题的理论分析证明，相对于稳态策略，间歇运动具有较低的能量需求。将原始最优控制问题转化为标准有限维优化问题后，本文采用非线性优化技术求解有限维优化问题，得到整个过程的数值结果。