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基于遗传算法-序列二次规划的磁共振被动匀场优化方法 被引量:1
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作者 赵杰 刘锋 +1 位作者 夏灵 范一峰 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1305-1314,共10页
为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通... 为了解决磁共振成像(MRI)系统中固有的主磁场(B0)不均匀的问题,提出遗传算法-序列二次规划(GASQP)算法,以提高7 T磁共振的主磁场均匀性.从被动匀场数学模型的角度出发,该混合算法利用GA算法获得稳定的初始解,实现主磁场的第1次优化,再通过SQP算法的快速求解,在较少的时间内实现主磁场的第2次优化,同时提高磁共振主磁场的均匀性.采用正则化方法减少磁场均匀所需的铁片质量,并且获得稀疏的铁片分布.在仿真建模的案例研究中,7 T磁共振裸磁场均匀度可以从462×10-6优化到4.5×10-6,并且在匀场空间上仅消耗0.8 kg的铁片.相比于传统的GA优化方法,新方案的磁场均匀性提高了96.7%,总铁片消耗质量减少了85.7%.实验结果表明,GA-SQP算法比其他优化算法具有更强的鲁棒性和竞争力. 展开更多
关键词 磁共振成像 被动匀场 遗传算法-序列规划(GA-SQP) 正则化方法 非线性优化
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基于序列二次规划算法的油藏动态配产配注优化 被引量:8
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作者 张凯 路然然 +2 位作者 张黎明 张龙 姚军 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期45-50,113-114,共6页
油藏动态配产配注已经成为实现油田效益最大化的有效措施之一。为提高优化运算速度,处理非线性不等式约束,将序列二次规划算法应用到油藏动态配产配注求解过程中。应用序列二次规划算法将求解变量最优值的非线性优化问题转化为一系列的... 油藏动态配产配注已经成为实现油田效益最大化的有效措施之一。为提高优化运算速度,处理非线性不等式约束,将序列二次规划算法应用到油藏动态配产配注求解过程中。应用序列二次规划算法将求解变量最优值的非线性优化问题转化为一系列的求解变量搜索方向的二次规划子问题,控制变量的搜索方向采用伴随方法和Broyden-Fletcher-Goldfarb-Shanno(BFGS)方法得到,迭代求取控制变量最优值。实例验证结果表明,总注入量等式约束条件下的最优开发方案,累积产油量增加12.8%,累积注水量下降11.1%,累积产水量下降22.3%,含水率下降4.16%;总注入量不等式约束下的最优开发方案,累积产油量增加29.1%,累积注水量下降26.9%,累积产水量下降30.3%,含水率下降4.16%。但是,在不等式约束情况下,由于注采失衡,油藏压力大幅下降,易造成后期开发能量不足;需对总注入量及采出量进行等式约束或在不等式约束的基础上添加约束下限。运用该方法对胜利油区埕岛油田27A区块进行方案调整优化,结果表明,优化后的采出程度相对于优化前提高0.92%,净现值增长35%。 展开更多
关键词 序列规划 配产配注 动态开发 等式约束 不等式约束
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应用粒子群-序列二次规划算法的结构可靠性优化 被引量:12
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作者 唐承 郭书祥 +1 位作者 莫延彧 龚小平 《空军工程大学学报(自然科学版)》 CSCD 北大核心 2016年第2期107-111,共5页
针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获... 针对粒子群算法在寻优过程中局部搜索能力较差、后期收敛慢的缺点,提出使用序列二次规划法来改进粒子群算法的局部搜索性能。该混合算法既保持了粒子群算法全局收敛的特点,又补充了序列二次规划法精确求解的能力,因此该算法可以快速获取全局最优解。应用于经典测试函数,可得到较高精度的最优解,验证了算法的有效性。对实际齿轮减速器进行结构可靠性优化设计,建立了结构可靠度约束下最小体积的优化模型,并用该混合算法方法进行优化计算,仿真计算结果表明:该方法解决结构可靠性优化问题是合理有效的。 展开更多
关键词 结构可靠性 优化设计 粒子群算法 序列规划
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基于序列二次规划算法的射孔水平井孔眼分布优化 被引量:5
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作者 刘冰 徐兴平 +1 位作者 李继志 石强 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期79-83,88,共6页
基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型。采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度... 基于Landman稳态渗流模型和Su井筒压降模型,考虑射孔密度对水平井产能的影响,建立以水平井产能为目标函数、孔眼位置分布为优化设计变量的两类产能优化模型。采用序列二次规划算法求解优化模型,并对无限导流和有限导流水平井的射孔密度分布进行优化。结果表明:优化射孔能有效地改善沿井筒入流剖面;射孔水平井存在最佳的射孔密度分布;为得到最大产量,无限导流井的射孔密度呈'U'型分布,有限导流水平井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐降低,约在井筒长度的3/4位置处取得最小值;若要使沿井筒入流剖面尽可能均匀,则无限导流井的射孔密度呈'∩'型分布,有限导流井的射孔密度沿跟部到趾部方向逐渐升高,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值,但最大产量略有降低。 展开更多
关键词 水平井 孔眼分布 优化模型 序列规划算法
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序列二次规划(SQP)算法在三维下限分析中的应用 被引量:7
5
作者 杨洪杰 葛修润 +1 位作者 王建华 傅德明 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期992-995,共4页
采用有限元法和非线性规划的序列二次规划(SQP)算法,解决了三维可静应力场的构造问题.基于刚塑性假设,采用极限分析下限原理,求解了矩形表面基础的承载力问题.算例分析表明,SQP算法在三维下限法中的应用是可行的.
关键词 土力学 极限分析法 下限原理 非线性规划 基础承载力 序列规划算法
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基于改进遗传算法和序列二次规划的再入轨迹优化 被引量:19
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作者 张鼎逆 刘毅 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期161-167,共7页
提出结合改进遗传算法和序列二次规划法的可重复使用运载器再入轨迹优化方法,发挥了遗传算法(GA)对初值不敏感和全局收敛性强以及序列二次规划(SQP)法收敛速度快和精度高等优点,弥补了遗传算法优化结果的随机抖动、序列二次规划法对初... 提出结合改进遗传算法和序列二次规划法的可重复使用运载器再入轨迹优化方法,发挥了遗传算法(GA)对初值不敏感和全局收敛性强以及序列二次规划(SQP)法收敛速度快和精度高等优点,弥补了遗传算法优化结果的随机抖动、序列二次规划法对初始值敏感、收敛半径小和容易陷入局部极值等不足.将改进的遗传模拟退火罚函数法用于全局搜索设计空间,序列二次规划法用于局部优化,直接配点法用于将最优控制问题离散为非线性规划问题.算例结果表明,在没有初始估计的情况下,能够得到高精度的全局最优解,证明了该算法的正确性和有效性,验证了该算法具有初值不敏感和鲁棒性好的优点. 展开更多
关键词 直接配点法 模拟退火 遗传算法(GA) 序列规划(SQP) 可重复使用运载器
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一般约束最优化超线性与二次收敛的序列线性方程组算法 被引量:4
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作者 简金宝 朱志斌 《工程数学学报》 CSCD 北大核心 2003年第3期24-30,共7页
讨论了一般等式和不等式约束优化问题,利用序列线性方程组技术和广义投影技巧,建立问题的一个"可行下降"算法,每次迭代只需解一个线性方程组和计算一次广义投影。在适当条件下,证明算法超线性和二次收敛于原问题的K T点。
关键词 一般约束最优化 序列线性方程组 算法 超线性收敛 收敛
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具有箱形约束的二次规划的一种简易算法 被引量:1
8
作者 夏少刚 费威 《运筹与管理》 CSCD 2008年第2期6-10,共5页
本文对具有箱形约束的二次规划问题,给出一种新的简易算法,并讨论了算法的有限步收敛性。
关键词 规划 箱形约束 Gauss消元 简易算法
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基于序列二次规划算法的加筋土挡墙布筋方案优化设计 被引量:1
9
作者 郑利锋 董彦莉 +2 位作者 韩云山 张军 王铁 《中北大学学报(自然科学版)》 CAS 2018年第3期289-296,共8页
基于室内模型试验,采用控制变量法,初步研究了筋带宽度、筋带长度、筋带水平间距、筋带垂直间距对加筋土挡墙承载力和稳定性的影响.在模型试验的基础上,采用序列二次规划算法(SQP),以最小筋带用量为控制目标,以不发生任何模式的破坏为... 基于室内模型试验,采用控制变量法,初步研究了筋带宽度、筋带长度、筋带水平间距、筋带垂直间距对加筋土挡墙承载力和稳定性的影响.在模型试验的基础上,采用序列二次规划算法(SQP),以最小筋带用量为控制目标,以不发生任何模式的破坏为约束条件,建立非线性约束规划的优化设计数学模型,利用MATLAB优化工具求得最优解,并进行室内模型试验验证,试验结果与优化结果吻合较好.结果表明,加筋土挡墙的承载能力和稳定性与筋带总量并非成正比关系.在保证竖向承载能力不变的情况下,利用SQP算法优化后的筋带布置,可节省筋带用量约1/4,水平承载能力提高约2/5. 展开更多
关键词 加筋土挡墙 序列规划算法 布筋方案 挡墙稳定性
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基于序列二次规划算法的水平井射孔优化 被引量:1
10
作者 刘冰 徐兴平 李继志 《石油钻探技术》 CAS 北大核心 2012年第3期97-101,共5页
射孔孔眼沿水平井井筒合理分布能提高其开发效果,达到稳油控水的目的。考虑钻井污染和射孔损害对油藏渗流的影响及摩擦损失和加速损失对水平井井筒内压降的影响,建立了油藏渗流和水平井井筒内流体流动耦合模型,扩展了Landman的油藏-井... 射孔孔眼沿水平井井筒合理分布能提高其开发效果,达到稳油控水的目的。考虑钻井污染和射孔损害对油藏渗流的影响及摩擦损失和加速损失对水平井井筒内压降的影响,建立了油藏渗流和水平井井筒内流体流动耦合模型,扩展了Landman的油藏-井筒稳态渗流耦合模型。基于射孔位置分布对水平井产能和流入剖面的影响,建立了以孔眼位置分布为决策变量、沿井筒流入剖面为约束条件,水平井产量为目标函数的射孔水平井产能优化模型。采用序列二次规划算法对该优化模型进行了求解,得到射孔孔眼沿水平井井筒的最优分布。优化结果表明,射孔孔眼沿水平井井筒存在最佳分布:为得到最大产量,水平井跟部和趾部的射孔孔密较大,中部最小;要使沿井筒入流剖面均匀,射孔孔密沿跟部到趾部方向先增大后减小,约在井筒长度的3/4位置处取得最大值。 展开更多
关键词 水平井 孔眼分布 优化模型 序列规划算法
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基于序列二次规划算法的插电式混合动力汽车模型预测控制策略 被引量:1
11
作者 张代庆 俞聪 +2 位作者 牛礼民 汪恒 张义奇 《安徽工业大学学报(自然科学版)》 CAS 2023年第3期313-323,共11页
为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的车速预测精度和燃油经济性,提出基于序列二次规划(SQP)算法的模型预测控制能量管理策略。以卷积神经网络(CNN)构建的车速预测模型为基础,选取三类典型历史工况数据作为CNN车速预测模型的训练集,使用鲸... 为提升插电式混合动力汽车(PHEV)的车速预测精度和燃油经济性,提出基于序列二次规划(SQP)算法的模型预测控制能量管理策略。以卷积神经网络(CNN)构建的车速预测模型为基础,选取三类典型历史工况数据作为CNN车速预测模型的训练集,使用鲸鱼优化算法(WOA)优化CNN参数,通过优化的WOA-CNN模型预测未来时域内的车速;采用SQP算法对模型预测控制策略进行求解,且与基于规则的电量消耗和电量保持(CD-CS)策略和基于全局优化的动态规划(DP)策略的控制结果进行对比分析,验证所提策略的有效性。结果表明:通过WOA-CNN模型可提高车速预测精度,为4.88%~8.39%;与DP控制策略相比,本文提出策略的燃油消耗量高出1.98%,但计算时间减少了74.32%,能量管理的实时性得到大幅提升;与CDCS控制策略相比,提出策略的节油率为20.37%。综合考虑,本文提出策略的整车能量消耗和计算成本较优,可合理实现对PHEV转矩分配的智能控制。 展开更多
关键词 能量管理策略 模型预测控制 卷积神经网络 鲸鱼优化算法 序列规划 混合动力汽车
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大规模非凸不可分优化问题的分裂序列二次规划算法 被引量:2
12
作者 简金宝 林惠 马国栋 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2023年第4期1284-1296,共13页
该文研究了目标函数和约束函数带不可分结构的大规模非凸优化问题,提出了一个新的分裂序列二次规划算法.首先,借助分裂算法思想将传统二次规划(QP)子问题的增广拉格朗日问题分解为两个小规模QP子问题,通过求解小规模QP子问题产生改进的... 该文研究了目标函数和约束函数带不可分结构的大规模非凸优化问题,提出了一个新的分裂序列二次规划算法.首先,借助分裂算法思想将传统二次规划(QP)子问题的增广拉格朗日问题分解为两个小规模QP子问题,通过求解小规模QP子问题产生改进的搜索方向.其次,以增广拉格朗日函数作效益函数,通过Armijo线搜索产生下一个迭代点.在较为温和的条件下,获得新算法的全局收敛性.最后,对该算法进行了数值实验,验证了算法的有效性。 展开更多
关键词 非凸不可分优化 分裂算法 序列规划 全局收敛性
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用序列二次规划法设计ICF靶区光路 被引量:2
13
作者 师智全 谭吉春 +4 位作者 魏晓峰 满永在 张小民 袁静 袁晓东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1998年第1期17-20,共4页
运用序列二次规划法设计了靶区光路。由ICF柱面靶间接驱动实验对多路激光束排布的要求,建立靶区数学模型,用本文设计结果构筑光路排布线框实体。该三维线框以特征线代表60路激光驱动光束实体。
关键词 惯性约束聚变 序列规划 柱靶
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非线性优化问题的光滑化序列二次规划方法 被引量:3
14
作者 宇振盛 张丽娜 秦毅 《上海理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第4期317-321,共5页
为了获得序列二次规划方法的全局收敛性,通常需要借助一个罚函数,但常用的罚函数由于具有不可微性从而给计算带来一定的困难,拉格朗日函数虽然可以克服此困难,但其形式较为复杂,为解决该问题,给出了一类光滑化罚函数.基于一类双曲余弦... 为了获得序列二次规划方法的全局收敛性,通常需要借助一个罚函数,但常用的罚函数由于具有不可微性从而给计算带来一定的困难,拉格朗日函数虽然可以克服此困难,但其形式较为复杂,为解决该问题,给出了一类光滑化罚函数.基于一类双曲余弦型光滑化罚函数,提出了等式约束优化问题的一个光滑化序列二次规划方法.该光滑化函数具有良好的连续、可微性和凸性质,在适当条件下,获得了算法的全局收敛性,并给出数值测试说明了算法的有效性. 展开更多
关键词 等式约束优化 光滑化函数 序列规划方法 全局收敛性
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斜拉桥索力优化的强次可行序列二次规划法 被引量:23
15
作者 陶海 沈祥福 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2006年第3期381-384,共4页
提出了一种斜拉桥索力优化的实用方法-强次可行序列二次规划法.该方法通过建立斜拉桥索力优化的非线性规划模型,以主梁和索塔的弯曲应变能为目标函数,斜拉索的索力为设计变量,结构应力和索力为约束条件,计入大跨度斜拉桥各种几何非线... 提出了一种斜拉桥索力优化的实用方法-强次可行序列二次规划法.该方法通过建立斜拉桥索力优化的非线性规划模型,以主梁和索塔的弯曲应变能为目标函数,斜拉索的索力为设计变量,结构应力和索力为约束条件,计入大跨度斜拉桥各种几何非线性因素的影响,采用强次可行序列二次规划算法进行优化求解,确定斜拉桥成桥合理状态的索力.运用该方法对某斜拉桥进行索力优化,结果表明该方法简单、有效. 展开更多
关键词 斜拉桥 索力优化 序列规划 几何非线性 约束条件
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不等式约束最优化超线性与二次收敛的强次可行SQP算法 被引量:10
16
作者 简金宝 《数学物理学报(A辑)》 CSCD 北大核心 2001年第2期268-277,共10页
利用SQP方法、广义投影技术和强次可行方(向)法思想,建立不等式约束优化一个新的初 始点任意的快速收敛算法.算法每次迭代仅需解一个总存在可行解的二次子规划,或用广义投影 计算“一阶”强次可行下降辅助搜索方向;采用曲线搜... 利用SQP方法、广义投影技术和强次可行方(向)法思想,建立不等式约束优化一个新的初 始点任意的快速收敛算法.算法每次迭代仅需解一个总存在可行解的二次子规划,或用广义投影 计算“一阶”强次可行下降辅助搜索方向;采用曲线搜索与直线搜索相结合的方法产生步长.在较 温和的条件下,算法具有全局收敛性、强收敛性、超线性与二次收敛性.给出了算法有效的数值试 验. 展开更多
关键词 不等式约束 可行算法 强收敛性 SQP方法 超线性 性敛性 规划 任意点 最优化
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基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法 被引量:2
17
作者 马志毅 张彬 楚雪梅 《遥测遥控》 2022年第1期21-28,共8页
针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计... 针对目前结构优化设计方法未考虑参数随机性的问题,提出基于遗传算法和序列二次规划法的结构稳健性优化设计方法。将结构产品的质量特性作为优化目标,性能函数的可靠度指标作为约束条件,建立稳健性优化设计模型。利用序列二次规划法计算其性能函数的可靠度指标,在此基础上,利用遗传算法进行迭代计算,得出最优设计结果。最后,将某型导引头导轨齿轮设计作为工程案例,验证了使用此结构稳健性优化设计方法能够降低产品重量,提高结构稳健性。 展开更多
关键词 遗传算法 序列规划 可靠性稳健优化设计 机械结构产品
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二次规划问题的区间算法 被引量:1
18
作者 芮文娟 曹德欣 张艳 《徐州工程学院学报》 2005年第1期64-67,共4页
利用罚函数法将约束二次规划问题转化为无约束优化问题,讨论了罚函数的区间扩张和无解区域删除原则,建立了求解二次规划问题的区间算法,给出了数值算例.理论分析和实例计算均表明算法是可靠和有效的.
关键词 区间算法 规划问题 约束优化问题 问题转化 规划 罚函数法 区间扩张 实例计算 数值算例 求解
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基于改进序列二次规划的非线性控制分配 被引量:5
19
作者 骞恒浩 石鹏飞 +1 位作者 王敏文 王跃萍 《兵工自动化》 2022年第8期74-80,共7页
针对多操纵面飞机舵面偏转角与力矩系数之间的非线性问题,提出一种改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)和序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)相结合的方法来解决非线性控制分配问题。以飞翼模型为对象... 针对多操纵面飞机舵面偏转角与力矩系数之间的非线性问题,提出一种改进粒子群算法(particleswarm optimization,PSO)和序列二次规划算法(sequential quadratic programming,SQP)相结合的方法来解决非线性控制分配问题。以飞翼模型为对象,对模型舵效进行分析,在舵效非线性的情况下,采用拟合函数的方法来表示舵效的非线性;对粒子群算法进行改进,采用拟牛顿法及线搜索方法对序列二次规划方法进行改进,并对改进后算法的拟合效果进行比较;在线性舵效与非线性舵效下进行仿真对比,验证了算法的有效性。仿真结果表明:该算法能提高粒子群算法的全局搜索能力,保证分配的准确性。 展开更多
关键词 多操纵面 粒子群算法 序列规划 非线性控制分配
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存零约束优化问题的序列二次方法
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作者 罗美铃 李高西 +1 位作者 黄应全 刘丽颖 《应用数学和力学》 CSCD 北大核心 2022年第7期792-801,共10页
存零约束优化(MPSC)问题是近年来提出的一类新的优化问题,因存零约束的存在,使得常用的约束规范不满足,以至于现有算法的收敛性结果大多不能直接应用于该问题.应用序列二次规划(SQP)方法求解该问题,并证明在存零约束的线性独立约束规范... 存零约束优化(MPSC)问题是近年来提出的一类新的优化问题,因存零约束的存在,使得常用的约束规范不满足,以至于现有算法的收敛性结果大多不能直接应用于该问题.应用序列二次规划(SQP)方法求解该问题,并证明在存零约束的线性独立约束规范下,子问题解序列的聚点为原问题的Karush-Kuhn-Tucker点.同时为了完善各稳定点之间的关系,证明了强平稳点与KKT点的等价性.最后数值结果表明,序列二次规划方法处理这类问题是可行的. 展开更多
关键词 非线性规划 存零约束优化 序列方法 全局收敛性
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