Distributed optimization is often widely attempted and innovated as an attractive and preferred methodology to solve large-scale problems effectively in a localized and coordinated manner. Thus, it is noteworthy that the methodology of distributed model predictive control (DMPC) has become a promising approach to achieve effective outcomes, e.g., in decision-making tasks for multi-agent systems. However, the typical deployment of such distributed MPC frameworks would lead to the involvement of nonlinear processes with a large number of nonconvex constraints. To address this important problem, the development and innovation of a hierarchical three-block alternating direction method of multipliers (ADMM) approach is presented in this work to solve this nonconvex cooperative DMPC problem in multi-agent systems. Here firstly, an additional slack variable is introduced to transform the original large-scale nonconvex optimization problem. Then, a hierarchical ADMM approach, which contains outer loop iteration by the augmented Lagrangian method (ALM) and inner loop iteration by three-block semi-proximal ADMM, is utilized to solve the resulting transformed nonconvex optimization problem. Additionally, it is analytically shown and established that the requisite desired stationary point exists for convergence in the algorithm. Finally, an approximate optimization stage with a barrier method is then applied to further significantly improve the computational efficiency, yielding the final improved hierarchical ADMM. The effectiveness of the proposed method in terms of attained performance and computational efficiency is demonstrated on a cooperative DMPC problem of decision-making process for multiple unmanned aerial vehicles (UAVs).


翻译:分散式模型预测控制(DMPC)的方法已成为实现有效结果的有希望的方法,例如多试剂系统的决策任务;然而,典型的分散式移动式组合控制框架的部署将会导致非线性流程的参与,并有大量非 Convenx限制;为了解决这一重要问题,在本工作中提出开发和创新三级三级级递增工具交错法(ADMMM)的方法,以解决多试剂系统中的这一非康韦克斯DMPC合作型组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合组合组合组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合式组合

0
下载
关闭预览

相关内容

最新《联邦学习Federated Learning》报告,Federated Learning
专知会员服务
86+阅读 · 2020年12月2日
Python分布式计算,171页pdf,Distributed Computing with Python
专知会员服务
105+阅读 · 2020年5月3日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
57+阅读 · 2019年10月17日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】高动态环境的语义单目SLAM
泡泡机器人SLAM
5+阅读 · 2019年3月27日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
VIP会员
相关资讯
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
23+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
25+阅读 · 2019年5月18日
【泡泡一分钟】高动态环境的语义单目SLAM
泡泡机器人SLAM
5+阅读 · 2019年3月27日
【泡泡一分钟】用于平面环境的线性RGBD-SLAM
泡泡机器人SLAM
6+阅读 · 2018年12月18日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Hierarchical Disentangled Representations
CreateAMind
4+阅读 · 2018年4月15日
【泡泡一分钟】动态环境下稳健的单目SLAM
泡泡机器人SLAM
13+阅读 · 2018年3月22日
计算机视觉近一年进展综述
机器学习研究会
8+阅读 · 2017年11月25日
【学习】Hierarchical Softmax
机器学习研究会
4+阅读 · 2017年8月6日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员