含有线性等式约束的非线性规划问题的Lagrange降维乘子法

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本文研究含有线性等式约束的非线性规划问题的降维算法。首先利用隐函数存在定理得到一个K-T条件的降维形式。以此定理为基础,应用到线性等式约束二次规划问题,并利用分块矩阵的知识得到更加有效的算法。随后考虑了线性等式约束非线性规划问题,利用序列二次规划方法得到一系列线性等式约束二次规划问题,用前述的方法进行求解,并证明了该算法具有二阶收敛性。进一步考虑含有线性等式约束、非线性等式约束的非线性规划问题,利用增广Largrange乘子法将问题转化成为线性等式约束非线性规划问题,由于子问题的解法是二阶收敛的,因此该算法能很快地收敛。特别要指出的是,该算法改进了罚函数法,并在一定程度上比罚函数法更精确。最后考虑含有线性等式约束、非线性等式约束和非线性不等式约束的非线性规划问题,通过将不等式约束转化成等式约束,将问题变成含有线性等式约束和非线性等式约束的非线性规划求解,数值实验证明了算法的有效性。
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