Adaptive model predictive control discrete systems with unknown input | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2017. № 40. DOI: 10.17223/19988605/40/3

Adaptive model predictive control discrete systems with unknown input

The model of the object, observations and output is described by the following linear difference equations: xt+1 = A(0t)xt + B(0t)ut +Ir, + w,, xt|t=0 = x0 , Yt = Hx, + v,, yt = Gx,, where xt e Rn is the state of the object, ut e Rm is the control (known input), yt e Rl is the observations vector, rt e Rq is an unknown input, yt e Rp is the controlled output, 9t is an unknown parameter vector, A(9t) , B(9t) , I, H, G are matrices. The random perturbations wt, the measurement noise vt, and the vector of initial conditions x0 are not correlated to each other and obey a Gaussian distribution with characteristics: M{wt} = 0, M{v } = 0, M{wwT} = W8t,k, M{vvT} = VbtJc, M{wtvl} = 0, M{x0} = x , M{(x0 -x0)(x0 -x0)T} = p. . Restrictions on the state and control vectors are representable in the form a (t) < S1 xt < a2 (t), ф1 (xt, t) < S2ut < ф2 (xt, t), where S1 and S2 are structure matrices of full rank consisting of zeros and ones defining the components of the vectors xt and ut, on which constraints are imposed; a1(t), a2(t), ф1(xt, t) , ф2(xt, t) are the given vectors and vector-functions. Based on the minimization of the criterion 1 N 2 1 M 2 J Cw ,Ut)=2 E||yt+kit- yt+k||C + - S||ut+kit- ut+k-1it||B 2 k =1 2 k=1 algorithms for the synthesis of adaptive predictive control of a discrete object under conditions of incomplete information about the parameters of the model and in the presence of an unknown input in the model of the object are considered. The application of the algorithm of adaptive predictive control to the economic system of production, storage and delivery of goods to consumers is given.

Download file
Counter downloads: 259

Keywords

дискретные системы, прогнозирующее управление, адаптивное управление, неизвестный вход, модель производства, discrete systems, model predictive control, adaptive control, unknown input, production model

Authors

NameOrganizationE-mail
Smagin Valery I.Tomsk State Universityvsm@mail.tsu.ru
Всего: 1

References

Maciejowski J.M. Predictive control with constraints. Upper Saddle River (NJ) : Prentice Hall, 2002. 331 p.
Перепелкин Е.А. Прогнозирующее управление экономической системой производства, хранения и поставок товаров потре бителям // Экономика и математические методы. 2004. Т. 40, № 1. С. 125-128.
Киселева М.Ю., Смагин В.И. Управление производством, хранением и поставками товаров на основе прогнозирующей модели выхода системы // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2009. № 2 (7). C. 24-30.
Приступа М. Ю., Смагин В. И. Прогнозирующее управление дискретными системами с неизвестным входом и его применение к задаче управления экономическим объектом // Вестник Томского государственного университета. Управление, вычислительная техника и информатика. 2012. № 1 (18). С. 5-15. URL: http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000429574
Smagin V.I., Koshkin G.M., Kim K.S. Locally Optimal Inventory Control with Time Delay in Deliveries and Incomplete Information on Demand // Proceedings Second International Symposium on Stochastic Models in Reliability Engineering, Life Science and Operations Management. February 15-18, 2016. Beer Sheva, Israel, 2016. Р. 570-574.
Домбровский В.В., Домбровский Д.В., Ляшенко Е.А. Управление с прогнозирующей моделью системами со случайными зависимыми параметрами при ограничениях и применение к оптимизации инвестиционного портфеля // Автоматика и телемеханика. 2006. № 12. C. 71-85.
Astrom K., Eykhoff P. System identification. A survey // Automatica. 1971. V. 7. P. 123-162.
Рубан А.И. Идентификация и чувствительность сложных систем. Томск : Изд-во Томск. ун-та, 1982. 302 с.
Janczak D., Grishin Yu. State estimation of linear dynamic system with unknown input and uncertain observation using dynamic programming // Control and Cybernetics. 2006. No. 4. P. 851-862.
Hsieh C-S. On the optimality of two-stage Kalman filtering for systems with unknown inputs // Asian Journal of Control. 2010. No. 4. P. 510-523.
Witczak M. Fault diagnosis and fault-tolerant control strategies for non-linear systems. Chapter 2. Unknown input observers and filters. Lecture Notes in Electrical Engineering. Springer International Publishing, Switzerland, 2014. P. 19-56.
Смагин В.И. Оценивание состояний нестационарных дискретных систем при неизвестном входе с использованием компенсаций // Известия вузов. Физика. 2015. Т. 58, № 7. С. 122-127. URL: http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000487259
 Adaptive model predictive control discrete systems with unknown input | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2017. №  40. DOI:  10.17223/19988605/40/3

Adaptive model predictive control discrete systems with unknown input | Vestnik Tomskogo gosudarstvennogo universiteta. Upravlenie, vychislitelnaja tehnika i informatika – Tomsk State University Journal of Control and Computer Science. 2017. № 40. DOI: 10.17223/19988605/40/3

Download full-text version
Counter downloads: 576