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Accelerated Successive Convex Approximation for Nonlinear Optimization-Based Control

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PRE
AI
J
Jinxian Wu
戴
戴荔 (Li Dai)
S
Songshi Dou
Y
Yuanqing Xia
DOI:10.1109/TAC.2025.3555375delete
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摘要

摘要

En 中文
逐次凸近似(SCA)方法作为非线性优化基础控制的可行选项脱颖而出,因为它通过将非线性(潜在非凸)优化问题转化为一系列强凸子问题,有效解决了其带来的挑战。然而,当前SCA算法表现出收敛速度慢的问题,导致在有限采样时间内性能较差。本文将SCA过程重新表述为求解一个固定点非线性方程。通过分析该非线性方程的导数性质,我们引入了一种基于牛顿法的加速SCA算法,旨在提升局部收敛速度,同时继承SCA方法的所有有利特性。具体而言,我们的算法具有以下优势:首先,能够有效处理非线性优化基础控制问题;其次,允许灵活终止,且所有生成的中间解对原始非线性问题均可行;第三,保证收敛,并以局部超线性收敛速度收敛至原始非线性问题的平稳点。最后,我们在多智能体避碰场景中进行实验,以验证其有效性。
Keyword:
Fixed-point problem
Newton method
Nonlinear control
Successive convex approximation (SCA)

期刊

IEEE Transactions on Automatic Control 封面图
IEEE Transactions on Automatic Control
IF:
7
论文数:
1.3W
被引数:
6.7W

机构

T
The University of Hong Kong
学者数:
6.6K
论文数: 3.2K
被引数: 7
B
beijing institute of technology
学者数:
5.5W
论文数: 4.0W
被引数: 63
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