NOSNOC：用于非光滑系统数值最优控制的软件包
最优化与控制
2022-08-04 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
本通讯介绍非光滑数值最优控制（NOSNOC）开源软件包。它是一个基于CasADi和IPOPT的模块化MATLAB工具，用于数值求解带分段光滑系统（PSS）的最优控制问题（OCP）。该工具支持：1）将带状态跳跃的系统自动重构为PSS（通过时间冻结重构[Nurkanović et al., 2021]）以及将PSS重构为计算上更方便的形式；2）通过例如最近引入的带切换检测的有限元[Nurkanović et al., 2022]对OCP自动离散化，其可实现PSS的高精度最优控制与仿真；3）对所得到的离散时间OCP的求解方法。非光滑离散时间OCP在同伦过程中用连续优化技术求解，无需使用整数变量。这使得以统一方式处理广泛一类非光滑系统成为可能。给出了两个教程示例。基准测试表明，NOSNOC比包括混合整数公式在内的常规方法提供更快速且更精确的求解。
引用
@article{arxiv.2203.11516,
title = {NOSNOC: A Software Package for Numerical Optimal Control of Nonsmooth Systems},
author = {Armin Nurkanović and Moritz Diehl},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.11516},
year = {2022}
}
备注
Accepted for publication for the IEEE Control Systems Letters (L-CSS)