有限时域输出反馈中最小化传感器到执行器通信的低秩方法
系统与控制
2023-11-16 v1 系统与控制
最优化与控制
摘要
许多现代控制器由不同组件构成，这些组件通过资源受限的网络实时通信。本文致力于设计一种能以最少传感器到执行器消息数实现、同时在有限时域内满足安全约束的控制器。对于有限时域问题，带记忆的线性时变控制器可表示为块下三角矩阵。我们证明该矩阵的秩精确刻画了实现此类控制器所需从传感器发送到执行器的最少消息数。此外，我们引入一种称为因果分解的新型矩阵分解来给出所需的实现。最后，我们证明控制器的秩与 Youla 参数的秩相同，使得 Youla 参数化(或类似参数化)可用于设计控制器，从而将整体设计问题转化为凸集上的秩最小化问题。最后，利用秩的凸松弛在仿真中表明，相比基准方法，我们的方法减少 20-50% 的消息量。
引用
@article{arxiv.2311.08998,
title = {A Low Rank Approach to Minimize Sensor-to-Actuator Communication in Finite Horizon Output Feedback},
author = {Antoine Aspeel and Jakob Nylof and Jing Shuang Li and Necmiye Ozay},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.08998},
year = {2023}
}
备注
6 pages, 5 figures