MIMO 离散时间超局部模型的输入影响矩阵设计
机器人学
2022-03-17 v1 系统与控制
系统与控制
摘要
超局部模型（Ultra-Local Model, ULM）已被用于执行未知或部分已知动力学非线性系统的无模型控制。遗憾的是，将这些方法推广到 MIMO 系统需要设计一个稠密输入影响矩阵，这颇具挑战性。本文针对使用基于 ULM 控制器的离散时间、控制仿射 MIMO 系统，提出了输入影响矩阵的设计准则。本文分析了采用 ULM 与一种无模型控制方案的情形：Hölder 连续有限时间稳定（Finite-Time Stable, FTS）控制。通过将 ULM 与实际系统动力学比较，本文描述了如何从集总 ULM 动力学中提取输入相关部分，并发现跟踪与状态估计误差是耦合的。ULM-FTS 误差动力学的稳定性受到实际与所设计输入影响矩阵之间差（由矩阵乘法定义）的特征值影响。最后，本文表明广泛的输入影响矩阵设计可使 ULM-FTS 误差动力学（至少局部）渐近稳定。文中包含数值仿真以验证结果。该分析也可推广至其他基于 ULM 的控制器。
引用
@article{arxiv.2203.08729,
title = {Input Influence Matrix Design for MIMO Discrete-Time Ultra-Local Model},
author = {Sangli Teng and Amit K. Sanyal and Ram Vasudevan and Anthony Bloch and Maani Ghaffari},
journal= {arXiv preprint arXiv:2203.08729},
year = {2022}
}
备注
Accepted to 2022 American Control Conference (ACC)