利用线性二次调节器代价与能耗的超可靠低时延物联网控制系统
信息论
2020-02-19 v1 信号处理
math.IT
摘要
为有效支持实时控制应用，采用超可靠低时延通信（URLLC）的网络化控制系统成为未来物联网（IoT）的基础技术。然而，当前控制、感知与通信的设计通常是相互隔离的。本文针对集中式无线网络化控制系统，提出控制代价与能耗的联合优化。具体而言，在“先感知后控制”协议下，我们首先建立一个联合考虑控制、感知与通信的优化框架。在该框架中，我们推导了频谱效率、线性二次调节器（LQR）代价与能耗。随后，为物联网控制系统提出一种称为“能效控制效率（energy-to-control efficiency）”的新性能指标。此外，我们在保证URLLC需求的同时优化能效控制效率，从而为该物联网控制系统构建一个通用且复杂的极大极小联合优化问题。为以合理复杂度最优求解该问题，我们提出两种无线资源分配算法。最后，仿真结果表明，所提算法能显著提升具备URLLC的物联网控制系统的能效控制效率。
引用
@article{arxiv.2002.07354,
title = {Leveraging Linear Quadratic Regulator Cost and Energy Consumption for Ultra-Reliable and Low-Latency IoT Control Systems},
author = {Haojun Yang and Kuan Zhang and Kan Zheng and Yi Qian},
journal= {arXiv preprint arXiv:2002.07354},
year = {2020}
}