具有未知状态依赖幂律输入延迟与输入饱和的正系统控制
最优化与控制
2022-12-26 v1
摘要
本文的研究动机来自一类正系统，其输入受到未知的状态依赖幂律延迟以及饱和的影响。例如，生物网络具有非负的蛋白质浓度状态。这些系统中的质量作用动力学导致幂律行为，而复杂的相互作用引起信号传播延迟。不完整的网络表征使得延迟的状态依赖性未知。通过调制蛋白质浓度来操控网络活性以达到期望性能，受到浓度执行器权限上限的限制。在此，一种创新的控制律利用系统动力学来补偿控制域限制。李雅普诺夫稳定性分析表明，闭环系统的参考跟踪误差是一致最终有界的。基于人体凝血模型的数值仿真显示了控制器的有效性，并且与相关文献相比具有更好的性能。这一示例应用向针对创伤性凝血病的个性化闭环治疗迈进了一步，目前开放环路临床方法的死亡率为30%。
引用
@article{arxiv.2212.12095,
title = {Control of Positive Systems with an Unknown State-Dependent Power Law Input Delay and Input Saturation},
author = {Damon E. Ghetmiri and Amor A. Menezes},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.12095},
year = {2022}
}
备注
This is a self-contained preprint that includes the proof for Theorem 1 in our Automatica publication