基于均衡约束规划问题的智能制造控制器单元优化松弛方法技术

本发明专利技术涉及一种基于均衡约束规划问题的智能制造控制器单元优化松弛方法，所述松弛方法能求解含有垂直互补约束的MPVCC数学规划的C‑稳定点，不再假设存在KKT点，算法复合终止准则。所述方法基于t‑MPVCC数学规划，利用MPVCC‑MFCQ约束规范求解近似KKT点，用近似KKT点代替KKT点来解决MPVCC规划问题，并在MPVCC‑MFCQ约束规范下证明理论结果成立，算法有效，本发明专利技术解决了控制应用软件的计算问题。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于智能制造
，具有涉及一种基于均衡约束规划的智能制造控制器单元优化松弛方法。
技术介绍
智能制造是具有感知、推理和控制功能的制造业系列装备，代表了制造业的发展需求。智能制造水平已成为衡量一个国家现代化水平的重要标志。智能制造的发展促使人们利用基础学科的最新成果研究一种新型智能制造系统，其研究对象面向整个制造环境的集成化和信息化，在制造系统中，制造过程控制单元不可避免地会遇到在系统中存在的混沌现象，由于智能制造系统在运行中与外部存在信息交换，因此这种系统的混沌现象受外部环境影响，对初始值存在敏感性，这种敏感性能使得系统随着时间的推移产生完全无法预测的轨迹，从而使得系统中信息流存在误差和影响。这种误差和影响可归结为含有垂直互补约束的MPVCC数学规划问题(简称MPVCC数学规划，或MPVCC)，为此，人们考虑松弛模型解决MPVCC，但这种方法往往假设KKT点存在，但此种假设不符合算法中的终止准则，致使应用软件计算时存在问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，提出基于均衡约束规划的智能制造控制器单元优化松弛方法，所述方法不再假设存在KKT点，因此本专利技术符合算法中的终止准则，解决了应用软件的计算问题，用近似KKT点代替KKT点来解决MPVCC规划问题，并在适当的约束规范下证明理论结果成立，算法有效。本专利技术的技术方案为：基于均衡约束规划问题的智能制造控制器单元优化松弛方法，所述松弛方法能求解如下含有垂直互补约束的MPVCC数学规划的C-稳定点：minf(z)g(z)≤0，h(z)＝0，其中z∈Rn是自变量，目标函数f(z)和约束函数gi(z)，hi(z)，Fij(z)都是二次连续可微函数。MPVCC数学规划中的垂直互补可以等价为于是，所述松弛方法基于t-MPVCC数学规划，利用MPVCC-MFCQ约束规范求解近似KKT点；t-MPVCC数学规划为：minf(z)s.t.g(z)≤0，h(z)＝0，其中z∈Rn是自变量，目标函数f(z)和约束函数gi(z)，hi(z)，Fij(z)都是二次连续可微函数，t＞0是松弛变量，当t趋于0时，t-MPVCC数学规划趋于MPVCC数学规划；所述MPVCC-MFCQ约束规范为：在z*处，下述表述的梯度向量是正线性无关的，其中Ig(z*)＝{i|gi(z*)＝0本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于均衡约束规划问题的智能制造控制器单元优化松弛方法，其特征是：所述松弛方法能求解含有垂直互补约束的MPVCC数学规划的C‑稳定点，所述MPVCC数学规划为：min f(z)s.t.min{Fi1(z),...,Fil(z)}=0,∀i=1,...,m]]>g(z)≤0，h(z)＝0，其中z∈Rn是自变量，目标函数f(z)和约束函数gi(z)，hi(z)，Fij(z)都是二次连续可微函数，所述MPVCC数学规划中的垂直互补约束可以等价为Fi1(z)≥0,...,Fil(z)≥0,Πj=1lFij(z)=0,i=1,...m.]]>于是，所述松弛方法基于t‑MPVCC数学规划，利用MPVCC‑MFCQ约束规范求解近似KKT点；所述t‑MPVCC数学规划为：min f(z)s.t.g(z)≤0，h(z)＝0，Fij(z)≥0,∀i=1,...,m,j=1,...,l]]>Πj=1lFij(z)-t≤0,∀i=1,...,m]]>其中，z∈Rn是自变量，目标函数f(z)和约束函数gi(z)，hi(z)，Fij(z)都是二次连续可微函数，t＞0是松弛变量，当t趋于0时，t‑MPVCC数学规划趋于MPVCC数学规划；所述MPVCC‑MFCQ约束规范为：在z*处，下述表述的梯度向量{▿gi(z*)|i∈Ig(z*)}∪{{▿hi(z*)|i=1,...,q}∪{▿Fij(z*)|(i,j)∈IF(z*)}}]]>是正线性无关的，其中Ig(z*)＝{i|gi(z*)＝0}，IF(z*)＝{(i，j)|Fij(z*)＝0}.所述近似KKT点，或称ε‑稳定点，记作z*为：如果存在λ∈Rp，μ∈Rq满足，||▿f(z*)+Σi=1pλi▿gi(z*)+Σi=1qμi▿hi(z*)||∞≤ϵ]]>gi(z*)≤ϵ,λi≥-ϵ,|λigi(z*)|≤ϵ,∀i=1,...p,]]>|hi(z*)|≤ϵ,∀i=1,...q.]]>其中，ε＞0，KKT点就是近似KKT点中ε＝0的情况，于是有如下结论：假设tk趋于0，εk是tk的同阶无穷小量，zk是t‑MPVCC数学规划的εk‑稳定点并且zk趋于z′，如果MPVCC‑MFCQ约束规范在z′处成立，那么z′是t‑MPVCC数学规划的C‑稳定点，即存在λ*∈Rp，μ*∈Rq，Γ*∈Rm×l满足▿L(z′,λ*,μ*,Γ*)=0,]]>Γij*Fij(z′)＝0，i＝1，...，m，j＝1，...，l，Γij*Γij‾*≥0,(j,j‾):Fij(z′)=Fij‾(z′)=0,]]>λ*≥0,Σi=1pλi*gi(z′)=0,]]>其中，L(z′,λ*,μ*,Γ*)=f(z′)+Σi=1pλi*gi(z′)+Σi=1qμi*hi(z′)-Σi=1mΣi=1lΓij*Fij(z′).]]>...

【技术特征摘要】
1.基于均衡约束规划问题的智能制造控制器单元优化松弛方法，其特征是：所述松弛方法能求解含有垂直互补约束的MPVC...

【专利技术属性】
技术研发人员：王金鹤，肖泽昊，王帅，孟凡云，
申请(专利权)人：湖州师范学院，
类型：发明
国别省市：浙江;33