使用内点弧搜索方法求解带箱约束的凸二次规划以实现约束LQR设计
最优化与控制
2022-09-13 v1
摘要
尽管经典的LQR设计方法在实际工程设计中非常成功，但在某些情况下，由于执行器饱和，经典设计方法需要修改。这个修改后的问题有时被称为约束LQR设计。对于离散系统，约束LQR设计问题等价于一个带箱约束的凸二次规划问题。我们将证明内点法对此问题非常有效，因为初始内点可用，而这一条件对于一般的凸二次规划问题并不成立。我们将利用箱约束的特殊结构和最近引入的内点算法弧搜索技术，为约束LQR设计问题设计一种有效且高效的算法。我们将证明该算法是多项式时间的，并且具有凸二次规划已知的最佳复杂度界。所提出的算法在MATLAB中实现。提供了一个约束LQR设计的例子，以展示该设计方法的有效性和效率。所提出的算法可以很容易地用于模型预测控制。
引用
@article{arxiv.1304.4685,
title = {Constrained LQR Design Using Interior-Point Arc-Search Method for Convex Quadratic Programming with Box Constraints},
author = {Yaguang Yang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1304.4685},
year = {2022}
}