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不规则 LQ 控制与标准 LQ 控制的差异与统一及其求解

最优化与控制 2020-01-22 v1

摘要

不规则线性二次控制(LQ,曾称奇异 LQ)自 1970 年代以来一直是个长期存在的问题。本文将表明,一个不规则 LQ 控制(确定性)是可解的(对任意初值)当且仅当通过将终端代价 x(T)Hx(T)x'(T)Hx(T) 改为 x(T)[H+P1(T)]x(T)x'(T)[H+P_1(T)]x(T) 可将 LQ 代价改写为一个正则代价,同时最优控制器能实现 P1(T)x(T)=0P_1(T)x(T)=0。换言之,不规则控制器(若存在)需同时做两件事:一是最小化代价,二是实现终端约束 P1(T)x(T)=0P_1(T)x(T)=0,这阐明了不规则 LQ 与标准 LQ 控制的本质区别——后者控制器仅最小化代价。借助这一突破,我们进一步研究了带乘性噪声随机系统的不规则 LQ 控制。基于 Riccati 方程给出了充分求解条件与最优控制器。

关键词

引用

@article{arxiv.2001.07001,
  title  = {The Difference and Unity of Irregular LQ Control and Standard LQ Control and Its Solution},
  author = {Huanshui Zhang and Juanjuan Xu},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2001.07001},
  year   = {2020}
}

备注

10 pages, 0 figure