时间戳

首页 > 解决方案 > fmincon：优化 MPC 的问题

matlab - fmincon：优化 MPC 的问题

问题描述

我尝试使用经济型 MPC 进行城市交通（建模为状态空间系统），以控制十字路口的灯光。我fmincon用于优化。当我模拟它时，我发现fmincon每个采样时间运行不止一次：对于第一个采样时间，fmincon运行 32 次，控制值发生变化，Matlab 向我显示此消息：

初始点是满足约束的局部最小值。

优化完成是因为在初始点，目标函数在可行方向上不递减到最优容差的默认值内，并且约束满足在约束容差的默认值内。

停止条件详细信息

之后，fmincon运行 2 次，控制值与相同的 matlab 消息保持不变。我可以限制本次运行的次数吗？

标签： matlaboptimization

解决方案

好的，您混淆了几个主题：

MPC代表模型预测控制，这是一种控制技术，可以在定义的未来范围内解决每个样本点的优化问题（由此它隐含地确定控制律，因此您不需要进行讨厌的极点放置在拉普拉斯空间）。

不管怎样，你用它fmincon来解决这个优化问题。如果您选择运行时（因此，如果它是一个真实控制器而不仅仅是一个模拟），这是一个糟糕的选择，因为您只有一个（可能受约束但）线性优化问题（如您所述的状态空间表示）。在这里查看 Matlab 文档，了解如何选择理想算法。对于真正的实现，我建议使用开源库NLopt，它提供了一个很好的 Matlab 接口并且通常运行得更快。

fmincon现在回答您的实际问题：可以限制目标函数的调用fmincon吗？（请注意，您的术语“运行”令人困惑，因为它指的是优化的开始......就像在 MPC 中一遍又一遍地做的那样。但我猜你想说“目标函数的调用”）答案是肯定的。

opts = optimoptions('fmincon','MaxFunctionEvaluations',100);
[x,fval,exitflag] = fmincon(fun,x0,A,b,Aeq,beq,lb,ub,nonlcon,opts)

没有代码，很难跟踪您的具体问题，但消息（和概率exitflag）告诉您，您的初始值或目标函数很糟糕。fmincon在您的参数空间中找不到方向，它可以逐步降低目标函数的值。引发此警告时的函数调用次数取决于参数的数量，length(x0)因为算法首先需要在各个方向上的所有参数稍微摆动......

推荐阅读