自主系统的协同设计：从硬件选择到控制综合

信息物理系统的设计是一项复杂任务，需要在多个抽象层次上深入考量。各单一组件的选择相互深度关联，必须联合研究。本工作中，我们考虑对控制算法及其周边平台进行协同设计的问题。具体而言，我们利用单调协同设计理论，将 LQG 控制问题的若干变体形式化为单调可行性关系。随后我们展示了如何将控制协同设计问题嵌入机器人平台更高层次的协同设计问题中。我们通过分析执行搜救任务的自主无人机的协同设计来说明我们所提形式化的性质，并展示在给定一组期望的机器人行为时，如何计算出帕累托高效的设计解。