Optimal Finite-Dimensional Controller of the Stochastic Differential Object’s State by Its Output. I. Incomplete Precise Measurements
- Авторлар: Rudenko E.1
-
Мекемелер:
- Moscow Aviation Institute (National Research University), 125080, Moscow, Russia
- Шығарылым: № 4 (2023)
- Беттер: 59-74
- Бөлім: УПРАВЛЕНИЕ В СТОХАСТИЧЕСКИХ СИСТЕМАХ И В УСЛОВИЯХ НЕОПРЕДЕЛЕННОСТИ
- URL: https://journals.rcsi.science/0002-3388/article/view/136870
- DOI: https://doi.org/10.31857/S000233882304011X
- EDN: https://elibrary.ru/OCXDOU
- ID: 136870
Дәйексөз келтіру
Аннотация
The well-known problem of synthesizing the optimal on the average and on given time interval of the inertial control law for a continuous stochastic object if only a part of its state variables are accurately measured is considered. Due to the practical unrealizability of its classical infinite-dimensional Stratonovich-Mortensen solution, it is proposed to limit ourselves to optimizing the structure of a finite-dimensional dynamic controller, whose order is chosen by the user. This finiteness allows using a truncated version of the a posteriori probability density that satisfies a deterministic partial differential integrodifferential equation. Using the Krotov extension principle, sufficient optimality conditions for the structural functions of the controller and the Lagrange–Pontryagin equation for finding their extremals are obtained. It is shown that in particular cases of the absence of measurements, complete measurements and taking into account only the values of incomplete measurements, the proposed controller turns out to be static (inertialess), and the relations for its synthesis coincide with the known ones. For a dynamic controller, algorithms for finding each of its structural functions are given.
Авторлар туралы
E. Rudenko
Moscow Aviation Institute (National Research University), 125080, Moscow, Russia
Хат алмасуға жауапты Автор.
Email: rudenkoevg@yandex.ru
Россия, Москва
Әдебиет тізімі
- Стратонович Р.Л. К теории оптимального управления. Достаточные координаты // АиТ. 1962. № 7. С. 910–917.
- Mortensen R.E. Stochastic Optimal Control with Noisy Observations // Int. J. Control. 1966. V. 4. № 5. P. 455–466.
- 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.
- Параев Ю.И. Введение в статистическую динамику процессов управления и фильтрации. М.: Сов. радио, 1976.
- 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.
- Bensoussan A. Stochastic Control of Partially Observable Systems. Cambridge: Cambridge University Press, 1992. 364 p.
- Пантелеев А.В., Семенов В.В. Оптимальное управление нелинейными вероятностными системами по неполному вектору состояния // АиТ. 1984. № 1. С. 91–100.
- Пантелеев А.В., Рыбаков К.А. Приближенный синтез оптимальных непрерывных стохастических систем управления с неполной обратной связью // АиТ. 2018. № 1. С. 130–146.
- Хрусталев М.М. Условия равновесия по Нэшу в стохастических дифференциальных играх при неполной информированности игроков о состоянии // Изв. РАН. ТиСУ. 1995. № 6. С. 194–208.
- Wonham W.M. On the Separation Theorem of Stochastic Control // SIAM J. Control. 1968. V. 6. № 2. P. 312–326.
- Босов А.В. Применение условно-оптимального фильтра для синтеза субоптимального управления в задаче оптимизации выхода нелинейной дифференциальной стохастической системы // АиТ. 2020. № 11. С. 32–45.
- Босов А.В. Задача управления линейным выходом нелинейной неуправляемой стохастической дифференциальной системы по квадратичному критерию // Изв. РАН. ТиСУ. 2021. № 5. С. 52–73.
- 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. 12–28.
- Гихман И.И., Скороход А.В. Введение в теорию случайных процессов. М.: Наука, 1977.
- Пантелеев А.В., Руденко Е.А., Бортаковский А.С. Нелинейные системы управления: описание, анализ и синтез. М.: Вузовская книга, 2008.
- Тихонов В.И., Миронов М.А. Марковские процессы. М.: Сов. радио, 1977.
- Руденко Е.А. Оптимальная структура непрерывного нелинейного фильтра Пугачева пониженного порядка // Изв. РАН. ТиСУ. 2013. № 6. С. 25–51.
- Кротов В.Ф., Гурман В.И. Методы и задачи оптимального управления. М.: Наука, 1973.
- Гурман В.И. Принцип расширения в задачах управления. М.: Наука, 1997.