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最优控制正交配置方法中产生的Karush-Kuhn-Tucker矩阵的状态缺陷约束对图粗化方法。 (英语) Zbl 1348.49024号

摘要:描述了一种状态缺陷约束对图粗化方法,用于提高通过Legendre-Gauss-Radau正交配置法离散最优控制问题所产生的大型稀疏Karush-Kuhn-Tucker矩阵的数值分解过程中的计算效率。该方法利用了正交配置法产生的Karush-Kuhn-Tucker矩阵的特殊稀疏结构。状态缺陷约束对图粗化方法将状态的每个分量与其相应的缺陷约束进行配对,并强制配对的行在重新排序的Karush-Kuhn-Tucker矩阵中相邻。使用各种基准最优控制问题给出了聚合的状态缺陷约束配对结果,其中发现,所提出的状态缺陷约束对图粗化方法显著减少了延迟枢轴数和浮点运算数,并通过单位时间执行更多的浮点运算提高了计算效率。然后证明,当最优控制问题包含状态和控制等式路径约束时,状态缺陷约束对图粗化方法对由Legendre-Gauss-Radau配置产生的Karush-Kuhn-Tucker矩阵的效果较差,因为这样的矩阵可能有对应于缺陷和路径约束的延迟枢轴。然后使用使用最大匹配的交替图粗化方法来尝试进一步减少延迟枢轴的数量。然而,我们发现,与状态缺陷约束对图粗化方法相比,这种交替图粗化法没有提供更多的优势。

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49平方米25 最优控制中的离散逼近
49立方米 基于非线性规划的数值方法
65千5 数值数学规划方法
90立方 非线性规划
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全文: 内政部

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