不等式约束的序列二次规划(SQP)

讲完等式约束的SQP,接下来就是不等式约束的SQP,其实两者的算法是完全没有区别的,唯一的就是因为引入了不等式约束,再推导上面就会去考虑近似KKT条件,从这个角度进行思考。解当前的问题就是解这个问题的对偶问题,两者在对偶间隙为0的时候取到最优点,取得的最优点满足KKT条件。

接下来就是SQP with inequality constraints的推导,解如下的问题:
在这里插入图片描述
离散化后,我们现在要做的就是在第K步的x_k和mu_k的基础上,找到一个方向,使得x_k+1和mu_k+1能够逼近下面的kkt条件:
不等式约束的序列二次规划(SQP)_第1张图片
离散化后的写法为:
不等式约束的序列二次规划(SQP)_第2张图片
对拉格朗日函数的一阶导数和二阶导数为:
不等式约束的序列二次规划(SQP)_第3张图片
由此可以将上面的KKT条件改写为:
不等式约束的序列二次规划(SQP)_第4张图片
这个KKT条件的写法,其实就是如下二次规划问题的KKT条件:
在这里插入图片描述
我们通过求解这个QP问题,得到delta,再根据
在这里插入图片描述
求解mu, 这样就获得了新的x和mu,然后继续迭代求解,知道满足终止条件。整个算法如下:
不等式约束的序列二次规划(SQP)_第5张图片

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