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基于时空学习的随机MPC及其在航空发动机控制中的应用。 (英语) Zbl 1520.93135号

摘要:为了处理模型不确定性问题,研究了广泛的随机MPC方法,其中不确定性通常假定遵循给定的统计分布。然而,在实际场景中,模型不确定性的统计特性可能取决于在时间和空间上变化的某些超参数。例如,在航空发动机控制的应用中,在动态变化的飞行高度和马赫数等不同操作条件下,可能会出现不同类型的不确定性。传统上,随机MPC方法可能无法直接处理这些类型的不确定性。因此,我们提出了一种基于时空学习的随机模型预测控制算法,通过构造时空高斯过程来基于测量数据逼近不确定性,来研究具有动态变化不确定性的随机最优控制问题。由于时空广义预测可能难以用长处理时间序列进行评估,因此我们提出了广义预测的状态空间表示,以采用计算效率高的卡尔曼滤波。然后,我们通过参数化控制器并重新设定成本和机会约束,推导出一种可计算的控制策略,并分析了相应的递归可行性和闭环稳定性。最后,将该算法应用于航空发动机的压缩机控制,并与其他MPC控制器进行了比较,证明了该方法的有效性。

MSC公司:

93B45码 模型预测控制
93E35型 随机学习与自适应控制
93E20型 最优随机控制
93立方厘米 控制理论中的应用模型
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全文: 内政部

参考文献:

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