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使用降阶模型进行约束优化的信任区域框架。 (英语) Zbl 1293.76109号

摘要:降阶模型(ROM),例如适当的正交分解(POD),为解决PDE约束优化中的计算难题提供了强大的技术。然而,当纳入优化策略时,ROM仅在决策变量空间中构建点周围的限制区内足够准确。因此,ROM需要在优化过程中以系统的方式进行更新。作为一种使能策略,信任区域方法为基于ROM的优化提供了一个极好的自适应框架。它们不仅将优化步骤限制在ROM的有效性范围内,还将ROM更新与优化过程中获得的信息同步,从而提供了一个健壮且全局收敛的框架。本研究使用两种方法将信任区域框架扩展到约束优化问题。我们首先开发了一个精确的基于惩罚的信任区域算法,并使用校正方案确保基于ROM的近似模型的全局收敛性。接下来,我们开发了一种新的过滤信任区域算法,该算法利用ROM的细化和可行性恢复阶段。将这两种算法应用于两床四步等温变压吸附(PSA)系统的CO_2捕集优化。虽然这两种算法都收敛到相同的局部最优值,但过滤器方法所需的信任区域迭代次数更少,所需的计算工作量更少。

MSC公司:

76N25号 可压缩流体和气体动力学的流量控制与优化
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