不同控制结构下随机与鲁棒控制共设计的案例研究比较
系统与控制
2024-06-04 v2 系统与控制
摘要
随着不确定性考虑在并行植物和控制优化中日益重要，确定性地识别和比较不确定控制共设计(UCCD)公式对其关联解决方案的影响至关重要。虽然先前的工作发展了各种UCCD公式的理论，但其实现，以及关于UCCD问题结构、隐含假设、方法相关考虑以及实践见解的深入讨论，目前仍缺失于文献中。因此，本研究通过关注UCCD公式，特别强调最优控制结构和不确定性传播技术，来解决其中一些限制。具体而言，我们提出了三种用于UCCD问题的最优控制结构：(i) 开环多控制(OLMC)，(ii) 多阶段控制(MSC)，和(iii) 开环单控制(OLSC)。以概率表示为动力的随机期望UCCD(SE-UCCD)和以脱字面不确定性表示为动力的鲁棒UCCD(WCR-UCCD)公式被应用于简化的应变驱动太阳能阵柱案例研究。使用广义多项式混沌展开(gPC)和蒙特卡洛模拟(MCS)两种不确定性传播技术求解OLMC SE-UCCD问题的解。OLMC和MSC WCR-UCCD问题通过利用线性规划的结构，导致多元不确定性。为突出不确定性在早期设计中的重要性，还研究了系统的闭环参考跟踪响应。此类研究的见解强调了控制结构在管理风险与性能之间的权衡，以及满足问题要求方面的作用。结果还强调了高效不确定性传播技术对于动态优化问题的重要性。
引用
@article{arxiv.2405.20496,
title = {A case study comparing both stochastic and worst-case robust control co-design under different control structures},
author = {Saeed Azad and Daniel R Herber},
journal= {arXiv preprint arXiv:2405.20496},
year = {2024}
}
备注
18 pages and 11 figures