基于等代价面的动态规划求解无限时域最优控制问题
系统与控制
2022-09-15 v1 系统与控制
摘要
本文引入了一种利用等代价超曲面（ICHS）概念求解无限时域最优控制问题的创新数值算法。在最优控制系统的状态空间中，ICHS定义为具有特定代价量值的一组状态点。本文证明了对于某一代价量值，由无限时域最优控制解得到的ICHS包围了由非最优控制策略得到的其他所有ICHS。鉴于这一几何特征，引入了新颖的等代价动态规划（IDP）算法来搜索最优控制解。作为所引入ICHS概念的说明并展示所提IDP算法的有效性，给出了若干仿真示例。结果与常规DP进行比较。这些比较表明，通过对两个具有随机初始条件的非线性系统进行闭环控制的结果比较，所提算法相较DP算法具有更好的相对最优性，累积代价值低18%。更重要的是，与DP算法相比，IDP能够提升计算性能，在执行时间减少21%的同时使用更少内存。
引用
@article{arxiv.2209.06436,
title = {IsoCost-Based Dynamic Programming for Solving Infinite Horizon Optimal Control Problems},
author = {Saeed Rahimi and Amir Salimi Lafmejani and Ahmad Kalhor},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.06436},
year = {2022}
}