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最优可观测性约束传感器布置问题的复杂性。 (英语) Zbl 1478.93072号

摘要:本文研究了具有部分状态观测的线性时不变离散时间系统中与可观测性和有效约束传感器配置相关的两个问题:(i)我们施加了输出集和每个输出可以测量的状态都是预先指定的条件。我们确定,对于任何固定的(k>2),为确保结构可观测性指数最多为(k)而设置所需的最小传感器/输出数量的问题是NP-完全的。相反,我们确定了一个子类系统,其结构是在每个状态顶点具有自循环的有向树,其问题可以在线性时间内解决。(ii)假设给定了每个给定输出可以测量的状态集,我们证明了选择预先指定的输出数以最大化系统结构上可观察的状态数(即最大化可观察子图的大小)的问题也是NP-hard。作为应用,我们确定了系统结构上存在有效贪婪策略的适当条件,并给出了该策略以获得(1-frac{1}{e})-近似解。在线性化模型中包含大约400个状态的基准IEEE 118总线电力网络上,给出了针对该问题开发的技术的说明。

MSC公司:

93个B07 可观察性
93C55美元 离散时间控制/观测系统
93二氧化碳 控制理论中的线性系统
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全文: 内政部

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