Решатели LMI

Решатели LMI обеспечиваются для следующих трех типичных задач оптимизации (здесь x, обозначает вектор переменных решения, т.е. свободных входов матричных переменных X1..., XK):

  • Проблема выполнимости

    Найдите xR N (или эквивалентно матрицы X1..., XK с предписанной структурой), который удовлетворяет систему LMI

    (x) <B (x)

    Соответствующий решатель называется feasp.

  • Минимизация линейной цели при ограничениях LMI

    Минимизируйте cTx по xR N, подвергающийся (x) <B (x)

    Соответствующий решатель называется mincx.

  • Обобщенная проблема минимизации собственного значения

    Минимизируйте λ по xR N, подвергающийся

              C (x) <D (x)

                  0 <B (x)

              (x) <λB (x).

    Соответствующий решатель называется gevp.

Обратите внимание на то, что (x) <B (x) выше краткое обозначение для общих структурированных систем LMI с переменными решения x = (x1..., xN).

Три решателя LMI feasp, mincx и gevp берут в качестве входа внутреннее представление LMISYS системы LMI и возвращают выполнимое или оптимизирующее значение x* переменных решения. Соответствующие значения матричных переменных X1..., XK выведены от x* с функциональным dec2mat. Эти решатели являются реализациями C-MEX полиномиально-разового Проективного Алгоритма Проективный Алгоритм Нестерова и Немировского [3], [2].

Для обобщенных проблем минимизации собственного значения необходимо различать стандартные ограничения LMI C (x) <D (x) и линейно-дробный LMIs

(x) <λB (x)

присоединенный к минимизации обобщенного собственного значения λ. При использовании gevp необходимо следовать этим трем правилам гарантировать соответствующую спецификацию проблемы:

  • Задайте LMIs, включающий λ как (x) <B (x) (без λ)

  • Задайте их в последний раз в системе LMI. gevp систематически принимает, что последние L LMIs линейно-дробны, если L является количеством LMIs, включающего λ

  • Добавьте ограничение 0 <B (x) или любое другое ограничение, которое осуществляет его. Это ограничение положительности требуется для хорошо-posedness проблемы и автоматически не добавляется gevp.

Исходное предположение xinit для x может быть предоставлено mincx или gevp. Используйте mat2dec, чтобы вывести xinit от данных значений матричных переменных X1..., XK.

Пример Минимизирует Линейные Цели при Ограничениях LMI, иллюстрирует использование решателя mincx.

Похожие темы