网络控制中系统级性能与通信权衡

大规模系统的分布式控制由于需要可扩展且局部化的通信和计算,具有挑战性。本文引入了预测系统级综合PredSLS框架,通过将通信约束和局部扰动预测联合集成到仿射反馈结构中来设计控制器。与关注最坕情况不确定性不同,PredSLS利用当前状态反馈和未来系统扰动预测,实现对网络系统的分布式控制。特别地,PredSLS实现了最优κ局部分控器的统一系统综合,因此优于文献中常见的事后通信截断方法。PredSLS框架可自然分解为空间和时间组成分,可在网络上高效且可并行计算,其后悔上界显式地取决于预测误差和通信范围。我们的后悔分析不仅揭示了在预测误差存在时,控制性能与通信范围之间存在非单调权衡,还指导了确定局部通信社区最优规模的识别,从而实现控制器及其 underlying 通信拓扑结构的联合设计。