Dynamic output-feedback controllers for discrete-time linear systems with markovian jumping parameters, imperfect mode observation and additive noise perturbations

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2020
Autor(a) principal: Mercado, Pablo Ivan Zamora
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: eng
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Controle Estocástico
Controle Otimo
Markov jump linear systems
Optimal Control
Optimization
Otimização
Sistemas Lineares com saltos Markovianos
Stochastic Control
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-10092020-161726/
Resumo: A class of stationary dynamic output-feedback controllers for discrete-time Markovian Jumping Linear Systems(MJLS) considering the minimization of a long run average cost is studied. The Markov chain that governs the parameters is not required to be ergodic, and it is allowed to be periodic and contain transient states / non-communicating classes, which enlarges the class of system, e.g. now comprising periodic systems as a sub-class. A compact optmization formulation is obtained for the mode-independent/detector-based controller of partial/full order, allowing one to explore the complexity and consequently obtain the best implementable performance for an application. We develop a two stage feasibility - optimization algorithm using the operator-based approach. We present a set of numerical examples in the context of random non-trivial systems that are subject to jumps in order to represent our results and compare the performance with a classical genetic algorithm, resulting in a clear advantage for our proposed algorithm.
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spelling Dynamic output-feedback controllers for discrete-time linear systems with markovian jumping parameters, imperfect mode observation and additive noise perturbationsControladores dinâmicos de feedback de saída para sistemas lineares de tempo discreto com parâmetros de salto markoviano, observação de modo imperfeito e perturbações aditivas de ruídoControle EstocásticoControle OtimoMarkov jump linear systemsOptimal ControlOptimizationOtimizaçãoSistemas Lineares com saltos MarkovianosStochastic ControlA class of stationary dynamic output-feedback controllers for discrete-time Markovian Jumping Linear Systems(MJLS) considering the minimization of a long run average cost is studied. The Markov chain that governs the parameters is not required to be ergodic, and it is allowed to be periodic and contain transient states / non-communicating classes, which enlarges the class of system, e.g. now comprising periodic systems as a sub-class. A compact optmization formulation is obtained for the mode-independent/detector-based controller of partial/full order, allowing one to explore the complexity and consequently obtain the best implementable performance for an application. We develop a two stage feasibility - optimization algorithm using the operator-based approach. We present a set of numerical examples in the context of random non-trivial systems that are subject to jumps in order to represent our results and compare the performance with a classical genetic algorithm, resulting in a clear advantage for our proposed algorithm.Uma classe de controladores de retorno de saída dinâmicos estacionários para sistemas lineares de salto markoviano em tempo discreto (MJLS), considerando a minimização de o custo médio a longo prazo é estudado. Uma classe de controladores de feedback de saída dinâmicos estacionários para sistemas lineares de salto markoviano em tempo discreto (MJLS), considerando a minimização de o custo médio a longo prazo é estudado. A cadeia de Markov que governa os parâmetros não precisa ser ergódica e é permitido que seja periódica e contenha estados transitórios / classes não comunicantes, o que aumenta a classe do sistema, compreendendo sistemas periódicos como uma subclasse. Uma formulação compacta de otimização é obtida para o independente de modo/ baseado em detector controlador de ordem parcial / total, permitindo explorar a complexidade e consequentemente obtenha o melhor desempenho implementável para um aplicativo. Desenvolvemos um algoritmo de viabilidade - otimização em dois estágios, usando a abordagem baseada no operador. Apresentamos um conjunto de exemplos numéricos no contexto aleatório não trivial sistemas sujeitos a saltos para representar nossos resultados e comparar o desempenho com um algoritmo genético clássico, resultando em uma clara vantagem para o algoritmo propostoBiblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPCosta, Eduardo FontouraMercado, Pablo Ivan Zamora2020-05-29info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-10092020-161726/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesseng2020-09-10T22:24:01Zoai:teses.usp.br:tde-10092020-161726Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212020-09-10T22:24:01Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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