Koopman算子理论在车辆领域的应用——综述
系统与控制
2023-03-22 v2 机器人学
系统与控制
动力系统
摘要
Koopman算子理论已被证明是用于非线性系统辨识和全局线性化的一种极具前景的方法。近一个世纪以来，一直缺乏用于应用工程目的的高效计算Koopman算子的手段。近期在流体动力学领域引入了一种计算高效的方法，该方法基于将系统动力学分解为按降序排列的一组正则模态，从而克服了这一长期存在的计算障碍。Koopman算子纯数据驱动的特性有望捕捉未知且复杂的动力学，用于降阶模型生成和系统辨识，进而能够利用丰富的线性控制技术工具。鉴于该研究领域的持续发展以及智能出行和车辆工程领域存在诸多悬而未决的问题，有必要对将Koopman算子理论应用于这一活跃领域的技术和开放挑战进行综述。本综述重点关注近年来出现的各种Koopman算子求解方法，特别是那些侧重于出行应用的方法，涵盖从特性表征和组件级控制操作到车辆性能和车队管理。此外，本综述全面回顾了100多篇研究论文，突出了Koopman算子理论应用于各种车辆领域的广泛途径，并对所应用的基于Koopman算子的算法类型进行了详细分类。此外，本综述还讨论了Koopman算子理论中被智能出行和车辆工程界很大程度上忽视、但对解决这些领域的开放问题具有巨大潜力的理论层面。
引用
@article{arxiv.2303.10471,
title = {Vehicular Applications of Koopman Operator Theory -- A Survey},
author = {Waqas Manzoor and Samir Rawashdeh and Alireza Mohammadi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.10471},
year = {2023}
}
备注
Following a fruitful discussion with Professor Igor Mezic, the authors are providing a more detailed account of the roots of the modern-day engineering applications of the Koopman Operator Theory in this arXiv version