×

模型预测控制中非线性优化的基于凸性的同伦方法。 (英语) Zbl 1202.49035号

摘要:针对模型预测控制中出现的非凸最优控制问题,提出了一种基于凸性的同伦求解方法。该方法处理一类特殊的OCP公式,其中涉及的动态系统是控制仿射的,目标是对偏离状态参考轨迹的情况进行惩罚。通过引入惩罚伪态和同伦参数对非凸OCP进行修改,使原问题逐渐转化为凸问题。该方法首先求解这个凸公式,并使用结果初始化零路径上下一个问题的解,恢复原始OCP。对具有Van de Vusse反应和输入多重性的等温化学反应器的基准控制问题进行了评估。对于控制区间为1的简单情况,由于凸初始化,该方法能够找到全局解,而局部优化技术只能导致局部极小值。

MSC公司:

49立方米 变分法中的其他数值方法(MSC2010)
90C25型 凸面编程
05年3月34日 涉及常微分方程的控制问题

软件:

主页
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
全文: 内政部 链接

参考文献:

[1] McCormick,可分解非凸程序整体解的可计算性:第一部分-凸低估问题,数学规划10(1),第147页–(1976)·Zbl 0349.90100号
[2] 霍斯特,《全局优化:确定性方法》(1996)·doi:10.1007/978-3-662-03199-5
[3] Singer,非线性常微分方程全局优化,《全局优化杂志》34(2),第159页–(2006)·Zbl 1091.49028号
[4] Chachuat,动态优化和混合集成动态优化的全球解决方案,工业工程化学研究45(25),第8373页–(2006)
[5] Boyd,非线性凸规划的控制应用,《过程控制杂志》8(5-6),第313页–(1998)
[6] Nesterov,凸规划中的内点多项式方法(1995)
[7] 莫雷,距离几何问题的全球延拓,SIAM优化杂志7(3),第814页–(2006)
[8] Allgöwer,非线性模型预测控制:从理论到应用,《中国化学工程师学会学报》35(3),第299页–(2004)
[9] Boyd,凸优化(2006)
[10] Gould,关于约束极小化的序列罚函数方法的收敛性,SIAM数值分析杂志26(1),第107页–(1989)·Zbl 0667.65050号
[11] Ramsay,微分方程的参数估计:广义平滑方法,《皇家统计学会杂志:B系列69(5)》,第741页–(2007)
[12] Ljung,预测误差估计方法,电路系统信号处理21(1)第11页–(2002)·Zbl 0447.62102号
[13] Bonilla J Diehl M De Moor B Van Impe J无初始参数猜测的非线性最小二乘估计程序5519 5524
[14] Biegler,用连续二次规划和正交配置解决动态优化问题,计算机与化学工程8 pp 243–(1984)
[15] Bock H Plitt K直接求解最优控制问题的多重打靶算法
[16] Sistu,具有输入多重性的过程的模型预测控制,化学工程科学50(6)第921页–(1995)
[17] 使用全局优化方法的长期非线性模型预测控制,《过程控制杂志》16(6)第635页–(2006)
[18] Rossiter,基于模型的预测控制,实用方法(2003)
[19] Watson,HOMPACK:全球收敛同伦算法的一套代码,《ACM数学软件交易》13(3),第281页–(1987)·Zbl 0626.65049号
[20] Nocedal,数值优化(2006)
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。