反应扩散PDE的性能屏障事件触发控制
系统与控制
2025-01-16 v2 系统与控制
最优化与控制
摘要
我们运用最新方法的性能屏障事件触发控制(P-ETC)，实现对一类反应扩散PDE实现全局指数收敛，采用PDE backstepping 控制。与要求闭环系统Lyapunov函数严格单调递减不同，P-ETC允许Lyapunov函数在保持在可接受性能屏障以下时发生上升。这一方法将性能残差——即性能屏障值与Lyapunov函数值之间的差值——整合到触发机制中。该集成增加了灵活性，结果是比要求Lyapunov函数单调递减的常规ETC(R-ETC)进行更多控制更新。我们的P-ETC PDE backstepping 设计确保闭环系统在空间L^2范数下实现全局指数收敛，且不会出现Zeno现象。为避免持续监控产生事件的触发函数，我们发展了P-ETC的周期事件触发和自触发变体(P-PETC和P-STC)。P-PETC仅需要周期性评估触发函数，而P-STC则在当前事件时间使用系统模型和持续可用系统状态预先计算下一个事件的时间。P-PETC和P-STC也确保Zeno自由行为，并在除了需要持续评估触发函数和持续状态感知外，提供与连续时间P-ETC等效的性能。我们提供数值仿真以说明所提出技术，并与R-ETC进行比较。
引用
@article{arxiv.2407.08178,
title = {Performance-Barrier Event-Triggered Control of a Class of Reaction-Diffusion PDEs},
author = {Bhathiya Rathnayake and Mamadou Diagne and Jorge Cortes and Miroslav Krstic},
journal= {arXiv preprint arXiv:2407.08178},
year = {2025}
}