黄锐;Sachin C.Patwardhan。;Lorenz T.比格勒。 基于扩展卡尔曼滤波和目标设定的非线性模型预测控制的鲁棒稳定性。 (英语) Zbl 1271.93117号 国际J鲁棒非线性控制 23,第11期,1240-1264(2013). 摘要:本文研究了非线性模型预测控制(NMPC)与扩展卡尔曼滤波器(EKF)耦合的闭环鲁棒稳定性。首先,我们指出了实际公式和理论研究之间的差距。然后,我们证明了EKF的估计误差动力学在存在非均匀扰动的情况下是输入-状态稳定的(ISS)。此外,还提出了一个目标设置优化问题,以解决与NMPC公式中目标函数中使用的期望设置点相对应的目标状态。因此,目标函数是一个Lyapunov函数候选,可以建立闭环系统的输入-状态实用稳定性(ISpS)。此外,我们还发现,由于估计误差,稳定性恶化。给出了该方案的仿真结果。 引用于1文件 MSC公司: 09年第93天 强大的稳定性 93E11号机组 随机控制理论中的滤波 93E10型 随机控制理论中的估计与检测 关键词:NMPC公司;EKF公司;鲁棒稳定性;目标设定 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{R.Huang}et al.,Int.J.鲁棒非线性控制23,No.11,1240--1264(2013;Zbl 1271.93117) 全文: 内政部 参考文献: [1] LimonD、AlamoT、RaimondoD、laPeñaD、BravoJ、CamachoE。输入-状态稳定性:鲁棒模型预测控制的统一框架。《非线性模型预测控制:走向新的挑战性应用》,MagniL(编辑)、RaimondoD(编辑)和AllgöwerF(编辑)(编辑)。Springer‐Verlag:柏林-海德堡,2009年;1-26. ·Zbl 1195.93128号 [2] MayneD、RawlingsJ、RaoC、ScokaertP。约束模型预测控制:稳定性和优化。Automatica2000;36:789-814. ·Zbl 0949.93003号 [3] 斯卡托里尼·马格尼勒。非线性离散时间系统MPC的鲁棒性和鲁棒设计。在非线性模型预测控制的评估和未来方向中,FindeisenR(编辑),AllgöwerF(编辑),BieglerL(编辑)(编辑)。Springer‐Verlag:柏林-海德堡,2007年;239-254. ·Zbl 1223.93045号 [4] 罗林斯J(编辑),梅恩D(编辑)(编辑)。模型预测控制:理论与设计。诺布·希尔出版社:威斯康星州麦迪逊,2009年。 [5] FindeisenR、ImslandL、AllgöwerF、FossB。状态和输出反馈非线性模型预测控制:综述。欧洲控制杂志2003;9:190-206. ·Zbl 1293.93288号 [6] MichaelskaH,MayneD。移动地平线观测器和基于观测器的控制。1995年IEEE自动控制汇刊;40:995-1006. ·Zbl 0832.93007号 [7] FindeisenR、ImslandL、AllgöwerF、FossB。非线性预测控制约束系统的输出反馈镇定。国际鲁棒与非线性控制杂志2003;13:211-228. ·Zbl 1031.93079号 [8] 科塔雷斯,莫拉里姆。约束非线性系统的收缩模型预测控制。IEEE自动控制学报2000;45:1053-1071. ·Zbl 0976.93025号 [9] L.MagniG,斯卡托里尼。关于具有输出反馈的非线性离散时间系统的镇定问题。国际鲁棒与非线性控制杂志2004;14:1379-1391. ·Zbl 1057.93050号 [10] MessinaM、TunaS、TeelA。离散时间确定性等价输出反馈:允许不连续控制律,包括模型预测控制律。自动化2005;41:617-628. ·Zbl 1062.93022号 [11] RosetB、HeemelsW、LazarM、NijmeijerH。关于约束离散时间系统对状态测量误差的鲁棒性。Automatica2008;44:1161-1165. [12] RosetB,LazarM,HeemelsW,NijmeijerH.一种基于稳定输出的非线性模型预测控制方案。第45届IEEE决策与控制会议记录,圣地亚哥,加利福尼亚州,美国;4627-4632. [13] BoutayedM、RafaralahyH、DarouachM。用于非线性确定性离散时间系统观测器的扩展卡尔曼滤波器的收敛性分析。1997年IEEE自动控制汇刊;42:581-586. ·Zbl 0876.93089号 [14] BoutayedM,AubryD。非线性离散时间系统的强跟踪扩展卡尔曼观测器。IEEE自动控制汇刊1999;44:1550-1556. ·兹比尔0957.93086 [15] ReifK,UnbehauenR。将扩展卡尔曼滤波器用作非线性系统的指数观测器。1999年IEEE信号处理汇刊;47:2324-2328. ·Zbl 0972.93071号 [16] 梅多斯E,罗林斯J。模型预测控制。《非线性过程控制》,HensonM(编辑),SeborgD(编辑)(编辑)。普伦蒂斯·霍尔:新泽西州上鞍河,1997年;233-310. [17] RaoC、RawlingsJ、MayneD。非线性离散时间系统的约束状态估计:稳定性和移动时域近似。IEEE自动控制汇刊2003;48:246-258. ·Zbl 1364.93781号 [18] FiaccoA(编辑)(编辑)。非线性规划中的灵敏度和稳定性分析简介。学术出版社:纽约,1983年·Zbl 0543.90075号 [19] BüskensC,MaurerH。使用非线性规划方法进行参数控制问题的灵敏度分析和实时控制。《大型系统在线优化》,M GrötschelSK(编辑),RambauJ(编辑)(编辑)。Springer‐Verlag:柏林-海德堡,2001年;57-68. ·Zbl 0992.49021号 [20] ZavalaV,BieglerL。高级步进NMPC控制器:最优性、稳定性和鲁棒性。自动化2009;45:86-93. ·Zbl 1154.93364号 [21] DeshpandeA,PatwardhanS,NarasimhanS。容错非线性预测控制的智能状态估计。过程控制杂志2009;19:187-204. ·Zbl 1198.93224号 [22] LiW公司。一种控制参数不确定约束非线性系统的数学规划方法。卡内基梅隆大学博士论文,1989年。 [23] 布罗西洛·C·帕里什·J。非线性推理控制。AIChE期刊1988;34:633-644. [24] LiW,BieglerL。约束非线性系统的过程控制策略。1988年工业与工程化学研究;27:1421-1433. [25] 经济学。非线性控制器设计的算子理论方法。加州理工学院博士论文,1986年。 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。