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基于分布距离终端代价的离散时间随机线性系统协方差导引

最优化与控制 2020-10-01 v1 系统与控制 系统与控制

摘要

我们考虑一类离散时间随机线性系统的随机最优控制问题,其寻求能够将系统终端状态的概率分布导引至接近期望高斯分布的控制策略。在我们的问题表述中,终端状态分布与期望(目标)分布之间的接近程度由平方 Wasserstein 距离度量,该距离对应于一个相应的终端代价项。我们将该随机最优控制问题重新表述为一个有限维非线性规划,并证明其性能指标可表示为两个凸函数之差。性能指标的这种表示形式使我们能够通过所谓的凸-凹过程 [1] 找到原始非线性规划的局部极小点。随后,我们考虑一个类似的问题,但这次使用对应于 KL 散度的终端代价。最后,我们给出非平凡的数值仿真以演示所提出的技术,并在计算时间方面对它们进行比较。

关键词

引用

@article{arxiv.2009.14252,
  title  = {Covariance Steering of Discrete-Time Stochastic Linear Systems Based on Distribution Distance Terminal Costs},
  author = {Isin M. Balci and Efstathios Bakolas},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2009.14252},
  year   = {2020}
}