Joáo R.Cardoso。;佩德罗·米拉尔多 求解广义刚体运动的离散Euler-Arnold方程。 (英语) Zbl 1479.90197号 J.计算。申请。数学。 402,文章ID 113814,15 p.(2022)。 小结:我们提出了三种迭代方法来求解Moser-Veselov方程,该方程产生于控制广义刚体运动的Euler-Arnold微分方程的离散化。我们首先将该问题表示为一个具有正交约束的优化问题,并证明目标函数是凸的。然后,利用黎曼流形优化技术,设计了三种可行算法。第一种方法使用Bregman方法分割正交约束,而其他两种方法是最速下降型。第二种方法使用Cayley变换来保留约束和Barzilai-Borwein步长,而第三种方法涉及测地线,步长由Armijo规则计算。最后,进行了一组数值实验,比较了所提算法的性能,表明第一种算法在精度和迭代次数方面具有最佳性能。这些迭代方法的一个基本优点是,即使在文献中可用的直接方法的适用条件不满足时,它们也能工作。 MSC公司: 90立方 非线性规划 90 C90 数学规划的应用 关键词:离散Euler-Arnold方程;矩阵方程;Moser-Veselov方程;正交约束优化;正交矩阵;不对称矩阵 软件:mf工具箱 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{J.R.Cardoso}和\textit{P.Miraldo},J.Compute。申请。数学。402,文章ID 113814,15 p.(2022;Zbl 1479.90197) 全文: 内政部 arXiv公司 参考文献: [1] 莫瑟,J。;Veselov,A.P.,一些经典可积系统的离散版本和矩阵多项式的因式分解,《公共数学》。物理。,139, 2, 217-243 (1991) ·Zbl 0754.58017号 [2] Bloch,A.,《非完整力学与控制》(2015),Springer·Zbl 1381.70004号 [3] Dang,Q。;桂,H。;刘凯。;Zhu,B.,《使用几何力学和模型预测控制的放松约束精确定位月球着陆》,J.Guid。控制动态。(2020),网址https://doi.org/10.2514/1.G005039 [4] Lee,T。;Leok,M。;McClamroch,N.,轨道力学中全身问题的李群变分积分器,天体力学。发电机。天文学。,98, 121-144 (2007) ·Zbl 1330.70003号 [5] Nordkvist,N。;Sanyal,A.,se(3)中刚体运动的李群变分积分器及其在水下航行器动力学中的应用,(IEEE决策与控制会议(CDC)(2010)),5414-5419 [6] 卡拉比奇,美国。;古普塔,R。;Cairano,S.D。;布洛赫,A.M。;Kolmanovsky,I.V.,使用参考调速器和非线性模型预测控制对SO(3)上的约束航天器姿态控制,(美国控制会议(2014)),5586-5593 [7] 卡拉比奇,美国。;古普塔,R。;Cairano,S.D。;布洛赫,A.M。;Kolmanovsky,I.V.,流形MPC及其在SO(3)航天器姿态控制中的应用,Automatica,76,293-300(2017)·Zbl 1352.93035号 [8] Cardoso,J。;Leite,F.,moser-veselov方程,线性代数应用。,360, 237-248 (2003) ·Zbl 1020.15016号 [9] 麦克拉克伦,R。;Zanna,A.,自由刚体的离散moser-Veselov算法,重访,发现。计算。数学。,5, 87-123 (2005) ·Zbl 1123.70012号 [10] Nocedal,J。;Wright,S.,数值优化(2006),Springer:Springer New York,NY,USA·Zbl 1104.65059号 [11] Luenberger,D。;Ye,Y.,《线性与非线性规划》(2015),施普林格出版公司 [12] Polak,E.,《优化:算法和一致逼近》(1997),Springer-Verlag·Zbl 0899.90148号 [13] 米拉尔多,P。;Cardoso,J.R.,《关于广义本质矩阵校正:问题的有效解决方案及其应用》,J.Math。成像视觉,621107-1120(2020)·Zbl 1496.90099号 [14] 坎波斯,J。;Cardoso,J.R。;Miraldo,P.,POSEAMM:使用交替最小化方法解决姿势问题的统一框架,(IEEE Int'L Conf.Robotics and Automation(ICRA)(2019)),3493-3499 [15] Absil,P.-A。;Mahony,R。;Sepulchre,R.,《矩阵流形上的优化算法》(2007),普林斯顿大学出版社·Zbl 1147.65043号 [16] Edelman,A。;阿里亚斯,T。;Smith,S.,《正交约束算法的几何》,SIAM J.矩阵分析。申请。,20, 2, 303-353 (1999) ·Zbl 0928.6500号 [17] Lutkepohl,H.,《矩阵手册》(1996),Jonh Wiley and Sons·Zbl 0856.15001号 [18] Abrudan,T。;埃里克森,J。;Koivunen,V.,酉矩阵约束下优化的最速下降算法,Trans。信号处理。,56, 1134-1147 (2008) ·兹比尔139090510 [19] 高,B。;刘,X。;陈,X。;Yuan,Y.-X.,正交约束优化问题的新一阶算法框架,SIAM J.Optim。,28, 302-332 (2018) ·Zbl 1382.65171号 [20] 江,B。;Dai,Y.-H.,用于Stiefel流形优化的约束保持更新方案框架,数学。程序。,153, 535-575 (2015) ·Zbl 1325.49037号 [21] 赖,R。;Osher,S.,正交约束问题的分裂方法,J.Sci。计算。,58, 431-449 (2014) ·Zbl 1296.65087号 [22] Manton,J.,利用单一约束的优化算法,Trans。信号。工艺。,50, 635-650 (2002) ·Zbl 1369.90169号 [23] 温,Z。;Yin,W.,一种具有正交约束的可行优化方法,数学。程序。,142, 397-434 (2013) ·Zbl 1281.49030号 [24] Zhu,X.,Stiefel流形优化的黎曼共轭梯度法,计算。最佳方案。申请。,67, 73-110 (2017) ·Zbl 1401.90230号 [25] Bregman,L.,寻找凸集公共点的松弛方法及其在凸优化问题求解中的应用,苏联计算机。数学。数学。物理。,7200年至217年(1967年)·Zbl 0186.23807号 [26] Osher,S。;汉堡,M。;Goldfarb,D。;徐,J。;Yin,W.,基于全变量图像恢复的迭代正则化方法,多尺度模型。同时。,4, 460-489 (2005) ·1090.94003赞比亚比索 [27] Barzilai,J。;Borwein,J.,两点步长梯度法,IMA J.Numer。分析。,8, 141-148 (1988) ·Zbl 0638.65055号 [28] 科尔曼,T。;Li,Y.,关于有界的大规模非线性最小化的反射牛顿方法的收敛性,数学。程序。,67, 2, 189-224 (1994) ·Zbl 0842.90106号 [29] 科尔曼,T。;Li,Y.,有界非线性最小化的内信赖域方法,SIAM J.Optim。,6, 418-445 (1996) ·Zbl 0855.65063号 [30] F.D.Terán。;Dopico,F.,《(星)-同余Sylvester方程的一致性和有效解:(AX+X^星B=C),电子》。《线性代数》,22849-863(2011)·Zbl 1256.65035号 [31] Dai,Y.-H。;Fletcher,R.,大型箱约束二次规划的投影Barzilai-Borwein方法,Numer。数学。,100, 21-47 (2005) ·Zbl 1068.65073号 [32] Golub,G。;Reinsch,C.,奇异值分解和最小二乘解,数值。数学。,14, 403-420 (1970) ·Zbl 0181.17602号 [33] Cardoso,J。;Leite,F.,斜对称矩阵的指数和正交矩阵的对数,J.Comput。申请。数学。,233, 2867-2875 (2010) ·Zbl 1185.65070号 [34] Al-Mohy,A。;Higham,N.,矩阵指数的一种新的缩放和平方算法,SIAM J.矩阵分析。申请。,31, 970-989 (2009) ·Zbl 1194.15021号 [35] 郭春华。;Higham,N.,矩阵p次根及其逆的Schur-Newton方法,SIAM J.矩阵分析。申请。,28, 788-804 (2006) ·Zbl 1128.65030号 [36] Higham,N.,《矩阵的函数:理论与计算》(2008),SIAM:SIAM Philadelphia,PA,USA·Zbl 1167.15001号 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。