DDP、FDDP、BOXDDP算法概要

DDP、FDDP、BOXDDP算法

  • DDP:适用于一般的最优控制问题,具有较好的数值稳定性。
  • FDDP:改进了可行性,适用于需要严格满足动力学和约束条件的控制问题。
  • BOXDDP:引入了控制输入约束,适用于存在物理限制的控制问题。

1. DDP(Differential Dynamic Programming)

基本原理

DDP是一种递归的最优控制算法,基于动态规划原理。它在给定初始条件和目标的情况下,通过迭代改进控制策略,使系统的轨迹逐步逼近最优轨迹。DDP通过线性化系统的动态方程和二次近似代价函数来求解。

特点

  • 局部线性化和二次近似:在每个时间步,DDP对系统动态进行线性化,对代价函数进行二次近似。
  • 递归贝尔曼方程:利用递归形式的贝尔曼方程,逐步更新最优控制策略。
  • 数值稳定性:DDP算法在处理非线性系统时具有良好的数值稳定性。

2. FDDP(Feasibility-Driven DDP)

基本原理

FDDP是DDP的一种改进版本,重点在于确保每次迭代产生的控制输入和状态轨迹是可行的。它在每次迭代中调整控制输入,使系统轨迹尽可能满足动力学和约束条件。

特点

  • 可行性:FDDP通过在迭代过程中调整步长和控制输入,确保生成的轨迹和控制输入是可行的。
  • 快速收敛:通过改进步长选择和控制策略更新,FDDP在实际应用中通常比标准DDP更快收敛。

3. BOXDDP(Box-constrained DDP)

基本原理

BOXDDP是在DDP算法基础上,进一步考虑了控制输入的范围约束(即控制输入的上下限)。这对于实际应用中常见的物理限制非常重要。

特点

  • 控制输入约束:通过引入约束处理机制,BOXDDP在迭代过程中始终考虑控制输入的上下限,确保生成的控制策略满足物理约束。
  • 改进的优化策略:BOXDDP采用了改进的优化策略,以处理带约束的最优控制问题。
相关推荐
jjyangyou几秒前
物联网核心安全系列——物联网安全需求
物联网·算法·安全·嵌入式·产品经理·硬件·产品设计
van叶~17 分钟前
算法妙妙屋-------1.递归的深邃回响:二叉树的奇妙剪枝
c++·算法
简简单单做算法18 分钟前
基于Retinex算法的图像去雾matlab仿真
算法·matlab·图像去雾·retinex
云卓SKYDROID33 分钟前
除草机器人算法以及技术详解!
算法·机器人·科普·高科技·云卓科技·算法技术
半盏茶香1 小时前
【C语言】分支和循环详解(下)猜数字游戏
c语言·开发语言·c++·算法·游戏
徐子童1 小时前
双指针算法习题解答
算法
想要打 Acm 的小周同学呀1 小时前
LRU缓存算法
java·算法·缓存
劲夫学编程2 小时前
leetcode:杨辉三角
算法·leetcode·职场和发展
毕竟秋山澪2 小时前
孤岛的总面积(Dfs C#
算法·深度优先
浮生如梦_4 小时前
Halcon基于laws纹理特征的SVM分类
图像处理·人工智能·算法·支持向量机·计算机视觉·分类·视觉检测