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GPU上的并行分支模型预测控制

系统与控制 2025-06-17 v1 机器人学 系统与控制

摘要

本文提出了一种用于分支模型预测控制问题的并行GPU加速求解器。基于迭代LQR方法,我们的求解器利用树稀疏结构,并使用并行扫描算法实现时间并行性。因此,所提出的求解器可在预测视界和场景之间同时实现并行化。此外,我们利用增广拉格朗日法处理一般不等式约束。我们在两个自动驾驶应用中,将我们的求解器与最先进的数值求解器进行了比较。数值结果表明,与基于CPU的求解器相比,我们的求解器在短视界和小规模树问题上具有竞争力,而在大规模问题上优于其他求解器。

关键词

引用

@article{arxiv.2506.13624,
  title  = {Parallel Branch Model Predictive Control on GPUs},
  author = {Luyao Zhang and Chenghuai Lin and Sergio Grammatico},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2506.13624},
  year   = {2025}
}

备注

12 pages, 9 figures