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控制变量参数化（CVP）方法是目前求解流程工业中最优操作问题的主流数值方法， 它具有精度高、子问题规模小等优点。 但如果问题中包含路径约束，特别是不等式路径约束时， CVP方法则需要考虑专门的处理手段， 这是CVP方法的主要缺点。 为了克服该缺点， 本文提出一种基于L1精确惩罚函数的方法， 能够有效处理关于控制变量、状态变量、甚至控制变量/状态变量复杂耦合形式下的不等式路径约束。 此外， 为了能使用基于梯度的成熟优化算法， 本文还引进了最新出现的光滑化技巧对非光滑的惩罚项进行磨光。 最终得到了能高效处理不等式路径约束的改进型CVP架构， 并给出相应数值算法。对所提出的算法采用了一个经典的Bang-Bang控制问题和一个复杂的非线性最优控制问题验证。 对比测试结果与国外研究者的文献值后发现， 本文所提出的改进型CVP架构及相应算法在精度和效率上兼有良好表现。