米兰科尔达;迪迪埃·亨利昂;科林·琼斯。 非线性动力系统的控制器设计和值函数逼近。 (英文) Zbl 1335.49050号 Automatica公司 67, 54-66 (2016). 摘要:本文研究了具有多项式状态和箱输入约束的连续时间输入仿射多项式动力系统的无穷时间折扣最优控制问题。我们提出了这个问题的一系列平方和(SOS)近似,它是通过将原始问题提升到具有连续密度的测度空间,然后将这些密度限制为多项式而获得的。这些近似是原问题的紧化,而不是松弛,并提供了一系列有理控制器,这些控制器的值函数(在某些技术假设下)收敛到原问题的值函数。此外,我们还描述了从上到下对所提取的有理控制器的值函数进行多项式逼近的方法,以及从下到原问题的最优值函数进行逼近的方法,从而得到一系列具有次优显式估计的渐近最优有理控制器。数值例子证明了这种方法。 引用于6文件 MSC公司: 49立方米 变分法中的其他数值方法(MSC2010) 93立方厘米 控制理论中的非线性系统 90C22型 半定规划 关键词:最优控制;非线性控制;平方和;半定规划;占领措施;值函数近似 软件:YALMIP公司;SOSOPT公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.Korda}等人,Automatica 67,54-66(2016;Zbl 1335.49050) 全文: 内政部 arXiv公司 哈尔 参考文献: [1] Ambrosio,L。;Crippa,G.,与弱可微向量场相关的流的存在性、唯一性、稳定性和可微性,(传输方程和多维双曲守恒律。传输方程和三维双曲守恒律,意大利统一数学讲义,第5卷(2008),Springer)·Zbl 1155.35313号 [2] 安德森,E.J。;Nash,P.,《无限维空间中的线性规划:理论与应用》(1987年),威利出版社,纽约威利出版社·Zbl 0632.90038号 [3] Crippa,G.,《与弱可微向量场相关的流》(2009),Edizioni della Normale:Edizioni-della Normane Pisa,Scuola Normale Superiore di Pisa论文·Zbl 1178.35134号 [4] 盖茨戈里,V。;Quincampoix,M.,带折扣的确定性无限期最优控制问题的线性规划方法,SIAM控制与优化杂志,48,2480-2512(2009)·兹比尔1201.49040 [5] 亨利安,D。;Korda,M.,多项式控制系统吸引域的凸计算,IEEE自动控制汇刊,59297-312(2014)·Zbl 1360.93601号 [8] 科尔达,M。;亨利安,D。;Jones,C.N.,多项式控制系统最大受控不变集的凸计算,SIAM控制与优化杂志,52,2944-2969(2014)·Zbl 1311.49073号 [10] Lasserre,J.B.,多项式全局优化和矩问题,SIAM优化杂志,11,3,796-817(2001)·Zbl 1010.90061号 [11] Lasserre,J.B.,《矩、正多项式及其应用》(2009),帝国理工学院出版社:英国伦敦帝国理工大学出版社 [12] Lasserre,J.B.,闭集非负性和多项式优化的新视角,SIAM优化期刊,21,3864-885(2011)·Zbl 1242.90176号 [13] Lasserre,J.B。;亨利安,D。;Prieur,C。;Trélat,E.,通过占用测度和LMI松弛的非线性最优控制,SIAM控制与优化杂志,471643-1666(2008)·Zbl 1188.90193号 [14] 林,Q。;罗克斯顿。;Teo,K.L。;Wu,Y.H.,具有状态相关停止准则的非线性系统的最优控制计算,Automatica,48,922116-2129(2012)·Zbl 1258.49051号 [16] Majumdar,A。;瓦苏德万,R。;托本金,M.M。;Tedrake,R.,通过占用测度对非线性反馈控制器进行凸优化,国际机器人研究杂志,331209-1230(2014) [17] 佩基尔,G。;Shiryaev,A.,最优停止和自由边界问题(2006),Birkhäuser:Birkháuser Basel·Zbl 1115.60001号 [18] Prajna,S。;帕里罗,P.A。;Rantzer,A.,通过凸优化进行非线性控制综合,IEEE自动控制汇刊,49,310-314(2004)·兹比尔1365.93164 [19] Putinar,M.,紧半代数集上的正多项式,印第安纳大学数学杂志,42969-984(1993)·Zbl 0796.12002号 [20] Raghunathan,A。;Vaidya,U.,使用Lyapunov测度的最优稳定,IEEE自动控制汇刊,591316-1221(2014)·Zbl 1360.93568号 [21] Rantzer,A.,李亚普诺夫稳定性定理的对偶,《系统与控制快报》,42,161-168(2001)·Zbl 0974.93058号 [24] Rubio,J.E.,《控制与优化:非线性问题的线性处理》(1985),曼彻斯特大学出版社:英国曼彻斯特·Zbl 0579.49008号 [25] Seiler,P.,SOSOPT:多项式优化工具箱(2010),明尼苏达大学 [26] Trnovská,M.,半定规划中的强对偶条件,电气工程杂志(布拉迪斯拉发),56,1-5(2005)·Zbl 1105.90057号 [27] Vinter,R.B。;Lewis,R.M.,最优控制中某些问题的强公式和弱公式的等价性,SIAM控制与优化杂志,16,546-570(1978)·Zbl 0396.49011号 [28] Warga,J.,微分方程和泛函方程的最优控制(1972),学术出版社:纽约学术出版社·Zbl 0253.49001号 [29] Young,L.C.,《变分法和最优控制理论讲座》(1969年),W.B.Saunders:W.B.Sounders Philadelphia·兹标0177.37801 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。