基于双曲 Householder 变换的Riccati 递归阻塞 Cholesky 分解更新
最优化与控制
2025-03-20 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
二次规划(QP)方法中的 Newton 方程组常采用直接 Cholesky 或 LDL 分解求解。当连续迭代中的线性方程组仅 differ by low-rank modification 时(如主集方法和增广拉格朗日方法中常见),更新现有分解比重新计算完整 Cholesky 分解具有显著性能优势。我们审述双曲 Householder 变换,并展示其在描述低秩 Cholesky 分解更新中的有用性。通过将该双曲 Householder 基于框架应用于求解具有最优控制结构的鞍点问题著名的Riccati 递归,我们开发了一种用于优化求解器中分解更新的新算法。具体而言,所提方法可用于高效求解增广拉格朗日 QPALM-OCP 求解器核心的半光滑 Newton 方程组。我们还提供了该分解更新程序的优化开源实现。
引用
@article{arxiv.2503.15372,
title = {Blocked Cholesky factorization updates of the Riccati recursion using hyperbolic Householder transformations},
author = {Pieter Pas and Panagiotis Patrinos},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.15372},
year = {2025}
}
备注
Source code available at https://github.com/kul-optec/hyhound