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基于占用网格的分布式MPC差分通信。 (英语) Zbl 1448.93080号

摘要:我们介绍了一种分布式模型预测控制(DMPC)算法,该算法基于将预测轨迹投影到量化空间集的新思想,以减少通信负载。该方案利用了连续优化方法的优点,而只广播量化数据。此外,我们还建立了一种差分通信方案,在该方案中只广播改变后的小区,而不广播完整的预测。虽然量化减少了整个系统的通信工作量,但差分通信根据所选的单元大小进一步减少了工作量。使用完整和非完整移动机器人组对该方法进行了仿真评估。

MSC公司:

93B45码 模型预测控制
93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)
70层25 与粒子系统动力学有关的非完整系统

软件:

伊波特
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Andersson,J.,《用于动态优化的通用软件框架》(2013),鲁汶大学阿伦伯格博士学校,(博士论文)
[2] Artstein,Z.,放松控制的稳定性,非线性分析。,1163-1173年7月11日(1983年)·Zbl 0525.93053号
[3] 伯纳德,M。;Kondak,K。;玛扎,我。;Ollero,A.,《使用空中机器人进行搜索和救援任务的自动运输和部署》,J.Field Robot。,28, 6, 914-931 (2011)
[4] Christofides,P.D。;Scattolini,R。;Muñoz de la Peña,D。;Liu,J.,《分布式模型预测控制:教程回顾和未来研究方向》,计算机。化学。工程师,51,21-41(2013)
[5] 科林斯·苏斯曼,B。;菲茨帕特里克,B.W。;Pilato,M.C.,《版本控制与颠覆》(2004),O'Reilly Media
[6] 邓巴,W.B。;Caveney,D.S.,《车队的分布式后退地平线控制:稳定性和字符串稳定性》,IEEE Trans。自动。控制,57,3,620-633(2012)·Zbl 1369.93412号
[7] 埃斯皮诺扎·L·J。;Sánchez L,A。;Osorio,M.,使用SRT-Radial探索移动机器人的未知环境,IEEE智能机器人和系统国际会议,2089-294(2007),IEEE:IEEE圣地亚哥,加利福尼亚州,美国
[8] 法里纳,M。;披萨,A。;Scattolini,R.,分布式预测控制在单轮自主机器人运动和协调问题中的应用,机器人。自动命名。系统。,72, 248-260 (2015)
[9] Fernández-Guasti,M.,一些直线图形的解析几何,国际数学杂志。编辑科学。技术,23,6,895-901(1992)
[10] 《福布斯》,M.G。;Patwardhan,R.S。;哈马达,H。;Gopaluni,R.B.,《工业中的模型预测控制:挑战和机遇》,IFAC-PapersOnLine,48,8,531-538(2015)
[11] Grüne,L。;Pannek,J.,《非线性模型预测控制:理论与算法》,《通信与控制工程》(2017),施普林格出版社:施普林格伦敦·Zbl 1429.93003号
[12] Grüne,L。;Pannek,J。;Worthmann,K.,网络化无约束非线性MPC方案,欧洲控制会议(ECC),371-376(2009),IEEE:IEEE布达佩斯,匈牙利
[13] Grüne,L。;Pannek,J。;Worthmann,K.,具有延迟和丢包的网络系统的基于预测的控制方案,48小时IEEE决策与控制会议(CDC),537-542(2009),IEEE:IEEE上海,中国
[14] Grüne,L。;Worthmann,K.,《不稳定终端约束的分布式NMPC方案》,分布式决策与控制,261-287(2012),施普林格出版社:施普林格伦敦·Zbl 1328.93103号
[15] 汉斯,M。;沃尔特,C。;Lüder,A.,《使用力敏移动机械手操作铰接物体》,第20届IEEE新兴技术会议,工厂自动化,卢森堡,1-4(2015)
[16] S.Johnson,NLopt非线性优化包,2004年。;S.Johnson,《NLopt非线性优化包》,2004年。
[17] 科克尔,S。;Qu,H。;吕克尔,G。;Sager,S.,非线性优化实验设计的基于导数与无导数优化方法,高性能计算及其应用的当前趋势:高性能计算与应用国际会议,339-344(2005),施普林格:施普林格-海德堡
[18] 刘,S。;谢林。;Quevedo,D.E.,基于事件触发量化通信的分布式凸优化,IEEE Trans。控制网络。系统。,5870,99,1-11(2016)
[19] Lunze,J.,《数字网络化动态系统的控制理论》(2014),施普林格国际出版公司:施普林格出版社,瑞士查姆·兹比尔1271.93001
[20] 梅恩,D。;罗林斯,J。;Rao,C。;Scokaert,P.,《约束模型预测控制:稳定性和优化》,Automatica,36,6,789-814(2000)·Zbl 0949.93003号
[21] Mehrez,M.W。;曼恩,G.K.I。;Gosine,R.G.,《多机器人系统中基于优化的相对定位和相对跟踪控制方法》,J.Intell。机器人。系统。,85, 2, 385-408 (2017)
[22] Mehrez,M.W。;Sprodowski,T。;沃斯曼,K。;曼恩,G.K.I。;戈辛,R.G。;佐川,J.K。;Pannek,J.,基于占用网格的移动机器人分布式模型预测控制,IEEE/RSJ智能机器人和系统国际会议(IROS),4842-4847(2017),IEEE:加拿大IEEE温哥华
[23] 米勒,硕士。;Worthmann,K.,《二次成本在MPC中并不总是有效》,Automatica,82,269-277(2017)·Zbl 1372.93099号
[24] Pannek,J.,为非协作分布式NMPC系统并行化状态交换策略。控制信函。,62, 1, 29-36 (2013) ·兹比尔1258.93011
[25] Powell,M.J.D.,优化计算的直接搜索算法,《数值学报》,7,287-336(1998)·Zbl 0911.65050号
[26] Pu,Y。;Zeilinger,M.N。;Jones,C.N.,时变参数分布式优化的量化设计,第54届IEEE决策与控制会议(CDC),日本大阪,2037-2042(2015)
[27] A.理查兹。;How,J.,鲁棒约束模型预测控制的分散算法,美国控制会议(ACC),4261-4266(2004),IEEE:IEEE波士顿,MA,美国
[28] A.理查兹。;How,J.P.,鲁棒分布式模型预测控制,国际控制杂志,80,9,1517-1531(2007)·Zbl 1194.93195号
[29] Tichy,W.F.,《修订控制系统的设计、实现和评估》,第六届国际软件工程会议。第六届软件工程国际会议,ICSE’82,58-67(1982),IEEE计算机学会出版社:IEEE计算机协会出版社,美国加利福尼亚州洛斯阿拉米托斯
[30] 瓦希特,A。;Biegler,T.L.,关于大规模非线性规划中内点滤波线搜索算法的实现,数学。程序。,106, 1, 25-57 (2006) ·Zbl 1134.90542号
[31] 沃斯曼,K。;Kellett,C.M。;Braun,P。;Grüne,L。;Weller,S.R.,《包含电池存储的住宅能源系统的分布式和分散控制》,IEEE Trans。智能电网,6,4,1914-1923(2015)
[32] 沃斯曼,K。;Mehrez,M.W。;Zanon,M。;曼恩,G.K.I。;戈辛,R.G。;Diehl,M.,《在不稳定约束或成本的情况下使用连续时间MPC调节差速驱动机器人》,IFAC-PapersOnLine,48,23,129-135(2015)
[33] 沃斯曼,K。;Mehrez,M.W。;Zanon,M。;曼恩,G.K.I。;戈辛,R.G。;Diehl,M.,无需稳定约束和成本的非完整移动机器人模型预测控制,IEEE Trans。控制系统。技术。,24, 4, 1394-1406 (2016)
[34] Yi,P。;Hong,Y.,分布式优化的量化子梯度算法和数据速率分析,IEEE Trans。控制网络。系统。,1, 4, 380-392 (2014) ·兹比尔1370.90071
[35] 张,H。;Pathirana,P.N.,《弱自主机器人的编队控制》,第50届IEEE决策与控制会议(CDC)和欧洲控制会议(ECC),奥兰多,4220-4225(2011)
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