×

用于控制树状结构上非线性偏微分方程的HJB-POD方法。(用于控制树结构上非线性PDE的HJB-POD方法。) (英语) Zbl 1437.49039号

摘要:动态规划方法允许计算非线性问题的反馈控制,但受到维数灾难的影响。控制的计算依赖于非线性偏微分方程的求解,即哈密尔顿-雅可比-贝尔曼方程,其维数与原始问题相同。最近,引入了一种新的数值方法来计算树结构上的值函数。该方法允许在没有结构化网格的情况下工作,并避免任何插值。
在这里,我们的目标是测试非线性二维偏微分方程的算法。由于树结构算法需要求解多个偏微分方程,因此我们应用模型降阶来降低计算复杂度。此外,我们还证明了一个误差估计,它保证了该方法的收敛性。最后,通过数值试验验证了该方法的有效性。

MSC公司:

49升20 最优控制与微分对策中的动态规划
第93页第52页 反馈控制
49号35 最优反馈综合
49平方米25 最优控制中的离散逼近
90立方厘米 动态编程
35层21 汉密尔顿·雅各比方程

软件:

布伦特
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用

参考文献:

[1] Alla,A。;法尔科内,M。;Kalise,D.,动态规划方程的有效策略迭代算法,SIAM J.Sci。计算。,37, 181-200 (2015) ·Zbl 1327.65259号
[2] Alla,A。;法尔科内,M。;Saluzzi,L.,有限时域最优控制问题的树结构上的高效DP算法,SIAM J.Sci。计算。,41,A2384-A2406(2019)·Zbl 1423.49024号
[3] Alla,A。;法尔科内,M。;Saluzzi,L.,通过树结构算法实现有限时域控制问题的高阶近似,IFAC-PapersOnLine,52,19-24(2019)
[4] Alla,A。;法尔科内,M。;Volkwein,S.,通过动态规划方法对无限时域问题的POD近似进行误差分析,SIAM J.控制优化。,55, 3091-3115 (2017) ·Zbl 1378.49025号
[5] Alla,A。;Kutz,J.N.,通过动态模式分解降低非线性模型阶数,SIAM J.Sci。计算。,39,B778-B796(2017)·Zbl 1373.65090号
[6] 巴迪,M。;Capuzzo-Dolectta,I.,Hamilton-Jacobi-Bellman方程的最优控制和粘度解(1997),Birkhäuser:Birkháuser Basel·Zbl 0890.49011号
[7] Barrault,M。;马代,Y。;Nguyen,北卡罗来纳州。;Patera,A.T.,《经验插值法:应用于偏微分方程的有效降基离散化》,C.R.Math。,339, 667-672 (2004) ·Zbl 1061.65118号
[8] 本纳,P。;古吉丁,S。;Willcox,K.,参数动力系统基于投影的模型简化方法综述,SIAM Rev.,57,483-531(2015)·Zbl 1339.37089号
[9] Brent,R.P.,《无导数最小化算法》(1973),普伦蒂斯·霍尔:普伦蒂斯霍尔·恩格尔伍德克利夫斯,新泽西州·Zbl 0245.65032号
[10] 卡塞斯,S。;克里斯蒂亚尼,E。;法尔科内,M。;Picarelli,A.,一类Hamilton-Jacobi-Bellman方程的补丁动态规划方案,SIAM J.Sci。计算。,34,A2625-A2649(2012)·Zbl 1259.65097号
[11] Chaturantabut,S。;Sorensen,D.,通过离散经验插值进行非线性模型简化,SIAM J.Sci。计算。,32, 2737-2764 (2010) ·Zbl 1217.65169号
[12] 多尔戈夫,S。;Kalise,D。;Kunisch,K.,高维Hamilton-Jacobi-Bellman方程的张量分解(2019),提交出版·Zbl 1471.65184号
[13] 德马克,Z。;Gugercin,S.,离散经验插值方法的新选择算子-改进了先验误差界和扩展,SIAM J.Sci。计算。,38,A631-A648(2016)·Zbl 1382.65193号
[14] 法尔科内,M。;Ferretti,R.,《线性方程和Hamilton-Jacobi方程的半拉格朗日近似方案》(2013),SIAM·Zbl 1007.65060号
[15] Garcke,J。;Kröner,A.,通过在自适应稀疏网格上求解HJB方程对PDE进行次优反馈控制,J.Sci。计算。,70,1-28(2017)·Zbl 1434.49020号
[16] Grüne,L.公司。;Panneck,J.,《非线性模型预测控制:理论与应用》(2011),施普林格出版社·Zbl 1220.93001号
[17] Hinze,M。;皮诺,R。;Ulbrich,M。;Ulbrich,S.,《PDE约束下的优化》,《数学建模:理论与应用》,第23卷(2009年),施普林格出版社·Zbl 1167.49001号
[18] Kalise,D。;Kroener,A。;Kunisch,K.,动态规划方程的局部最小化算法,SIAM J.Sci。计算。,38,A1587-A1615(2016)·Zbl 1339.65084号
[19] Kalise,D。;Kunisch,K.,高维Hamilton-Jacobi-Bellman方程的多项式逼近及其在半线性抛物型偏微分方程反馈控制中的应用,SIAM J.Sci。计算。,40,A629-A652(2018)·Zbl 1385.49022号
[20] 库尼施,K。;Volkwein,S.,Galerkin流体动力学一般方程的本征正交分解方法,SIAM J.Numer。分析。,40, 492-515 (2002) ·Zbl 1075.65118号
[21] 库尼施,K。;Volkwein,S。;Xie,L.,基于HJB-POD的进化问题最优控制反馈设计,SIAM J.Appl。动态。系统。,4701-722(2004年)·Zbl 1058.35061号
[22] Saluzzi,L。;Alla,A。;Falcone,M.,解决有限水平控制问题的树结构算法的误差估计(2018年),提交出版
[23] Sirovich,L.,湍流和相干结构的动力学。第一至二部分,Q.申请。数学。,十六、561-590(1987)·Zbl 0676.76047号
[24] Volkwein,S.,使用适当正交分解进行模型简化,Lecure Notes(2013),康斯坦茨大学
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。