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面向不确定系统最优分散控制的加速近端交替方向乘子法

最优化与控制 2024-02-05 v2

摘要

为保证 H2\bf{\mathcal{H}_{2}}-保代价最优分散控制问题(ODC)的系统稳定性,基于分散控制器增益矩阵的稀疏性,构造了一个近似半定规划(SDP)问题。为减少数据存储并提高计算效率,利用 Kronecker 积将该 SDP 问题向量化为锥规划(CP)问题。随后,提出一种近端交替方向乘子法(PADMM)来求解所得 CP 的对偶问题。通过将(广义)PADMM 与(松弛)邻近点算法相联系,我们能够借助 Halpern 不动点迭代格式加速所提 PADMM。这使得加速算法生成的序列在 Karush-Kuhn-Tucker(KKT)残差上获得快速收敛率。数值实验进一步表明,对于求解源于 H2\bf{\mathcal{H}_{2}}-保代价 ODC 问题的大规模 CP 问题,加速 PADMM 优于著名的 CVXOPT 与 SCS 算法。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.11037,
  title  = {An Accelerated Proximal Alternating Direction Method of Multipliers for Optimal Decentralized Control of Uncertain Systems},
  author = {Bo Yang and Xinyuan Zhao and Xudong Li and Defeng Sun},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.11037},
  year   = {2024}
}