ОПЕРАТИВНОЕ АБСОЛЮТНО ОПТИМАЛЬНОЕ ДИНАМИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ СОСТОЯНИЕМ СТОХАСТИЧЕСКОГО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ОБЪЕКТА ПО ЕГО ВЫХОДУ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Аннотация

Рассматривается задача синтеза оптимального в среднем закона управления динамическим объектом, который подвержен действию случайных возмущений, если переменные его состояния измеряются частично или со случайными погрешностями. Используя метод апостериорных достаточных координат, описана сложность построения известного интервально-оптимального регулятора Мортенсена и получен существенно более простой алгоритм нахождения его оперативно-оптимального аналога. Новый регулятор не требует решения в обратном времени соответствующего уравнения Беллмана, так как оптимален в смысле переменного во времени критерия. Это позволяет не учитывать информацию о будущем поведении объекта и сводит процедуру нахождения зависимости управления от достаточных координат к интегрированию в прямом времени уравнения типа Фоккера–Планка–Колмогорова и к решению задачи параметрического нелинейного программирования. Применение полученного алгоритма демонстрируется на примере линейно-квадратично-гауссовской задачи, в результате решения которой сформулирована новая оперативная версия известной теоремы разделения. Она представляет стохастическое устройство управления как соединение линейного фильтра Калмана–Бьюси и линейного оперативно-оптимального позиционного регулятора. Последний отличается от традиционного интервально-оптимального регулятора известностью своего коэффициента усиления и не требует решения в обратном времени соответствующего матричного уравнения Риккати.

Об авторах

Е. А. Руденко

МАИ (национальный исследовательский ун-т)

Автор, ответственный за переписку.
Email: rudenkoevg@yandex.ru
Россия, Москва

Список литературы

  1. Стратонович Р.Л. К теории оптимального управления. Достаточные координаты // АиТ. 1962. № 7. С. 910–917.
  2. Mortensen R.E. Stochastic Optimal Control with Noisy Observations // Int. J. Control. 1966. V. 4. № 5. P. 455–466.
  3. Davis M.H.A., Varaiya P.P. Dynamic Programming Conditions for Partially Observable Stochastic Systems // SIAM J. Control. 1973. V. 11. № 2. P. 226–262.
  4. Параев Ю.И. Введение в статистическую динамику процессов управления и фильтрации. М.: Сов. радио, 1976.
  5. Benes V.E., Karatzas I. On the Relation of Zakai’s and Mortensen’s Equations // SIAM J. Control and Optimization. 1983. V. 21. № 3. P. 472–489.
  6. Bensoussan A. Stochastic Control of Partially Observable Systems. Cambridge: Cambridge University Press, 1992.
  7. Руденко Е.А. Оперативно-оптимальный конечномерный динамический регулятор состояния стохастического дифференциального объекта по его выходу. I. Общий нелинейный случай // Изв. РАН. ТиСУ. 2022. № 5. С. 23–39.
  8. Wonham W.M. On the Separation Theorem of Stochastic Control // SIAM J. Control. 1968. V. 6. № 2. P. 312–326.
  9. Верба В.С., Меркулов В.И., Руденко Е.А. Линейно-кубическое локально-оптимальное управление линейными системами и его применение для наведения летательных аппаратов // Изв. РАН. ТиСУ. 2020. № 5. С. 129–141.
  10. Пугачев В.С., Синицын И.Н. Стохастические дифференциальные системы. Анализ и фильтрация. М.: Наука, 1985.
  11. Синицын И.Н. Фильтры Калмана и Пугачева. М.: Логос, 2007.
  12. Пантелеев А.В., Руденко Е.А., Бортаковский А.С. Нелинейные системы управления: описание, анализ и синтез. М.: Вузовская книга, 2008.
  13. Руденко Е.А. Оптимальная структура непрерывного нелинейного фильтра Пугачева пониженного порядка // Изв. РАН. ТиСУ. 2013. № 6. С. 25–51.
  14. Ширяев А.Н. Вероятность. М.: Наука, 1980.
  15. Браммер К., Зиффлинг Г. Фильтр Калмана–Бьюси / Пер. с англ. М.: Наука, 1982.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Е.А. Руденко, 2023

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).