次优非线性滚动时域估计
系统与控制
2022-07-18 v3 系统与控制
摘要
本文针对一类通用非线性系统提出了一种次优滚动时域估计器。在稳定性分析中,我们将模型预测控制中的“可行性蕴含稳定性/鲁棒性”范式以如下方式迁移至滚动时域估计的语境:基于辅助观测器构造一个合适定义的、可行的候选解,所提次优估计器的鲁棒稳定性即可独立于时域长度而继承,即便未执行任何优化亦如此。此外,所提设计允许在两种结构不同的代价函数之间选择:前者采用实践中常用的标准最小二乘形式,后者遵循时间折扣修正形式,从而获得更好的理论保证。我们将所提次优估计器应用于非线性化学反应过程,验证了理论假设,并表明即便优化器仅迭代少数几次,也足以显著改善辅助观测器的估计结果。进而,我们通过采用不同求解器展示了所提设计的灵活性,并与文献中两种先进的快速 MHE(滚动时域估计)方案进行了性能比较。
引用
@article{arxiv.2108.13750,
title = {Suboptimal nonlinear moving horizon estimation},
author = {Julian D. Schiller and Matthias A. Müller},
journal= {arXiv preprint arXiv:2108.13750},
year = {2022}
}
备注
Published in: IEEE Transactions on Automatic Control (Early Access)