基于SLP和SQP的filter信赖域混合优化算法

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本文工作中讨论了非线性约束优化问题的求解,针对现代优化模型的复杂性和大规模性,试图设计一种简单、有效的混合算法。本文在Chin和Fletcher于2003年提出的SLP-EQP法的基础上,以SLP方法为主,以SQP法为辅,结合最新的filter思想,应用信赖域技术,提出了改进的算法。  算法主要思想如下:  (1)将SLP法、Robinson法以及信赖域法相结合得出新的RTR子问题,通过求解该子问题来确定迭代方向。利用Robinson法,不需要存储和更新(近似)海森矩阵,仅需要一阶导数,有利于求解现代优化问题。  (2)如果RTR解不能满足filter接受准则,采用SLP-EQP的思想,将SLP法结合SQP法形成新的子问题,以此得到EQP解,这就克服了常规单一SLP迭代方向的弱点。  (3)如果新的EQP解不能满足filter接受准则,则计算Cauchy方向,同时利用折线法的思想,将Cauchy方向与RTR方向进行组合,导出新的迭代方向。  (4)如果组合方向不能满足filter接受准则时,我们则通过投影步dp进行迭代。通过这四步的处理,导出求解现代优化模型的有效改进算法。另外,针对SLP问题的弱点,当前迭代点约束条件的线性近似可能导致不相容,需要进行可行性修复。  本文对此修复阶段进行了细节性处理,加入了Powell于1989年首先提出的Tolerant技术,有效地处理了不相容性。在常规的假设条件下,本文证明了算法的全局收敛性。大量数值试验表明本文算法的合理性和有效性。
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