×

双线性矩阵不等式问题的序贯参数凸逼近算法。 (英语) Zbl 1426.90209号

摘要:本文的目标是研究求解双线性矩阵不等式(BMI)优化问题的算法。众所周知,这类问题在工程应用中非常重要,例如控制系统设计。一个主要贡献是开发了一种顺序凸优化算法,其中在每个迭代步骤中,求解一个具有线性矩阵不等式(LMI)约束的凸子问题。LMI的可行点集是当前迭代点周围BMI约束可行点集的凸内近似。另一个贡献是证明了迭代的子序列收敛到一个稳定点。最后,以静态输出反馈控制器设计问题为例进行了对比分析。

MSC公司:

90C26型 非凸规划,全局优化
90C22型 半定规划
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: DOI程序

参考文献:

[1] Apkarian,P.,Tuan,H.D.:通过凹形最小化局部和全局算法实现鲁棒控制。IEEE传输。自动。控制45(2),299-305(2000)·Zbl 0972.93023号 ·数字对象标识代码:10.1109/9.839953
[2] Bazaraa,M.S.,Sherali,H.D.,Shetty,C.M.:非线性规划:理论与算法。霍博肯·威利(2013)·Zbl 1140.90040号
[3] Beck,A.,Ben-Tal,A.,Terumeshvili,L.:一种序贯参数凸近似方法,应用于非凸桁架拓扑设计问题。J.全球。最佳方案。47(1), 29-51 (2010) ·Zbl 1220.90095号 ·doi:10.1007/s10898-009-9456-5
[4] Bertsekas,D.P.:非线性规划。雅典娜科学,贝尔蒙特(1999)·Zbl 1015.90077号
[5] Bertsekas,D.P.:约束优化和拉格朗日乘子方法。剑桥大学学术出版社(2014)·Zbl 0572.90067号
[6] Boyd,S.,Vandenberghe,L.:凸优化。剑桥大学出版社,剑桥(2004)·Zbl 1058.90049号 ·doi:10.1017/CBO9780511804441
[7] Chen,C.-T.:线性系统理论与设计。牛津大学出版社,牛津(1998)
[8] Correa,R.:非线性半定规划的全局算法。SIAM J.Optim公司。15(1), 303-318 (2004) ·兹比尔1106.90057 ·doi:10.1137/S1052623402417298
[9] Dinh,Q.T.,Gumussoy,S.,Michiels,W.,Diehl,M.:结合凸凹分解和线性化方法求解BMI,并应用于静态输出反馈。IEEE传输。自动。控制57(6),1377-1390(2012)·Zbl 1369.90170号 ·doi:10.1109/TAC.2011.2176154
[10] El Ghaoui,L.,Oustry,F.,AitRami,M.:静态输出反馈和相关问题的锥互补线性化算法。IEEE传输。自动。控制42(8),1171-1176(1997)·Zbl 0887.93017号 ·数字对象标识代码:10.1109/9.618250
[11] Fares,B.,Apkarian,P.,Noll,D.:鲁棒控制理论中一类LMI约束问题的增广拉格朗日方法。《国际期刊控制》74(4),348-360(2001)·Zbl 1015.93016号 ·doi:10.1080/00207170010605
[12] Fares,B.,Noll,D.,Apkarian,P.:通过顺序半定规划实现鲁棒控制。SIAM J.控制优化。40(6), 1791-1820 (2002) ·Zbl 1009.93022号 ·doi:10.137/S0363012900373483
[13] Freund,R.W.,Jarre,F.,Vogelbusch,C.H.:非线性半定规划:灵敏度、收敛性以及在被动降阶建模中的应用。数学。程序。109(2-3), 581-611 (2007) ·Zbl 1147.90030号 ·doi:10.1007/s10107-006-0028-x
[14] Goh,K.-C.,Safonov,M.G.,Papavassilopoulos,G.P.:biaffine矩阵不等式问题的全局优化。J.全球优化。7(4), 365-380 (1995) ·Zbl 0844.90083号 ·doi:10.1007/BF01099648
[15] Grigoriadis,K.M.,Skelton,R.E.:使用交替投影方法进行LMI问题的低阶控制设计。Automatica 32(8),1117-1125(1996)·Zbl 0855.93026号 ·doi:10.1016/0005-1098(96)00057-X
[16] Gumussoy,S.、Henrion,D.、Millstone,M.、Overton,M.L:采用HIFOO 2.0的多目标鲁棒控制。arXiv预印本,arXiv:0905.3229(2009)
[17] Han,Z.,Liu,K.J.:无线网络上的非合作功率控制游戏和吞吐量游戏。IEEE传输。Commun公司。53(10), 1625-1629 (2005) ·doi:10.10109/TCOMM.2005.857136文件
[18] Hassibi,A.,How,J.,Boyd,S.:解决控制中BMI问题的路径选择方法。摘自:《美国控制会议记录》,美国,第1385-1389页(1999)
[19] Henrion,D.,Löfberg,J.,Kočvara,M.,Stingl,M.:用PENBMI解决多项式静态输出反馈问题。摘自:《IEEE决策控制和欧洲控制联合会议论文集》,西班牙塞维利亚,第7581-7586页(2005)
[20] Hu,T.,Ma,L.,Lin,Z.:通过复合二次函数实现切换系统的镇定。IEEE传输。自动。控制53(11),2571-2585(2008)·Zbl 1367.93509号 ·doi:10.1109/TAC.2008.2006933
[21] Kočvara,M.,Stingl,M.:PENNON:凸非线性和半定规划的代码。最佳方案。方法软件。18(3), 317-333 (2003) ·Zbl 1037.90003号 ·网址:10.1080/1055678031000098773
[22] Lee,D.,Hu,J.:求解双线性矩阵不等式的序列参数凸近似方法。2016年IEEE第55届决策与控制会议(CDC),1965-1970页(2016)
[23] Leibfritz,F.,Lipinski,W.:COMPleib 1.0中基准示例的描述。德国特里尔特里尔大学数学系,技术报告(2003年)
[24] Lewis,A.S.,Overton,M.L.:通过BFGS进行非光滑优化。SIAM J.Optim公司。控制(2009)。http://www.optimization-online.org/DB_FILE/2008/12/2172.pdf
[25] Li,X.,De Souza,C.E.:具有状态时滞的不确定线性系统的鲁棒稳定性和镇定准则。Automatica 33(9),1657-1662(1997)·兹比尔1422.93151 ·doi:10.1016/S0005-1098(97)00082-4
[26] Löfberg,J.:YALMIP:MATLAB中用于建模和优化的工具箱。摘自:CACSD会议记录,第284-289页(2004年)
[27] Marks,B.R.,Wright,G.P.:非凸数学程序的通用内近似算法。操作人员。第26(4)号决议,681-683(1978)·Zbl 0391.90075号 ·doi:10.1287/opre.26.4.681
[28] Nocedal,J.,Wright,S.:数值优化。柏林施普林格出版社(2006)·兹比尔1104.65059
[29] Orsi,R.,Helmke,U.,Moore,J.B.:求解秩约束线性矩阵不等式的类牛顿方法。Automatica 42(11),1875-1882(2006)·Zbl 1222.90032号 ·doi:10.1016/j.automatica.2006.05.026
[30] Polak,E.,Wardi,Y.:设计具有奇异值不等式的控制系统的不可微优化算法。Automatica 18(3),267-283(1982)·Zbl 0532.49017号 ·doi:10.1016/0005-1098(82)90087-5
[31] Quoc,T.D.,Diehl,M.:求解DC约束非线性优化问题的序列凸规划方法。arXiv预印本,arXiv:1107.5841(2011)
[32] Scutari,G.,Facchinei,F.,Lampariello,L.,Song,P.:约束非凸多智能体优化的分布式方法第一部分:理论。arXiv预印本,arXiv:11410.4754(2014)
[33] Shapiro,A.:非线性半定程序的一阶和二阶分析。数学。程序。77(1), 301-320 (1997) ·Zbl 0888.90127号 ·doi:10.1007/BF02614439
[34] Sturm,J.F.:使用SeDuMi 1.02,一个用于对称锥优化的MATLAB工具箱。最佳方案。方法软件。11(1-4), 625-653 (1999) ·Zbl 0973.90526号 ·doi:10.1080/10556789908805766
[35] Syrmos,V.L.,Abdallah,C.T.,Dorato,P.,Grigoriadis,K.:静态输出反馈——一项调查。Automatica 33(2),125-137(1997)·Zbl 0872.93036号 ·doi:10.1016/S0005-1098(96)00141-0
[36] Tao,P.D.,Hoai,L.T.:解决信任区域子问题的DC优化算法。SIAM J.Optim公司。8(2), 476-505 (1998) ·Zbl 0913.65054号 ·doi:10.1137/S1052623494274313
[37] Tao,P.D.等人:DC(凸函数的差异)编程和DCA用真实世界非凸优化问题的DC模型重新审视。安·Oper。第133(1-4)号决议,23-46(2005)·Zbl 1116.90122号
[38] Xiao,L.,Boyd,S.:分布平均的快速线性迭代。系统。控制信函。53(1), 65-78 (2004) ·Zbl 1157.90347号 ·doi:10.1016/j.sysconle.2004.02.022
[39] Zhai,G.,Ikeda,M.,Fujisaki,Y.:去中心化\[h\infty\]h∞控制器设计:一种使用同构方法的矩阵不等式方法。Automatica 37(4),565-572(2001)·Zbl 0982.93035号 ·doi:10.1016/S0005-1098(00)00190-4
此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。