On nonparametric control of a dynamic system

Бесплатный доступ

The paper considers the problem of dual control of an inertia-free object whose input is affected by a control vari- able and an observable but uncontrollable variable. The idea of dual control belongs to A. Feldbaum and was devel- oped on the basis of Bayesian approach. In this case, the probability densities of interference, as well as input output variables are known. In particular, the case of Gaussian probability densities was investigated. As a result, algorithms of dual control with the simplest objects of the inertia-free class were obtained. In the case of combined control systems, these studies were carried out by Feldbaum’s followers. Further development of dual control theory was described by Y. Tsypkin. The probability density of the interference was unknown, but the stage of selecting the structure of the control device and the equation of the describing object were necessary. In Tsypkin’s works, the corresponding parametric algorithms for dual control are given. In this case, a simultaneous estimation of the coefficient of the model and the regulator was made on the basis of the method of sto- chastic approximations. Later on nonparametric dual control algorithms were proposed. It is this way of control design that is discussed in the current paper. The parametric model of the object and the parametric structure of the controller were unknown in the problem statement. Nevertheless, it was known from a priori information that the characteristic of the object was one-to-one in control. Below we consider nonparametric control algorithms that combine the processes of simultaneous control and the study of the object with an accuracy of the structure unknown to the parameters, but a priori with a given number of delayed elements of the output variable of the object. In other words, the depth of the memory of the managed object was determined. In this case, a nonparametric algorithm for dual control can function in conditions of passive and active accumulation of information. The technique for representing a one-dimensional inertial-free dynamic system to a multidimensional static one is presented in the paper. Some results of numerical investigation of nonparametric algorithms of dual control are also presented.

Еще

Object with memory, dual control, combined system, nonparametric algorithms, bandwidth parameter, parameter setting

Короткий адрес: https://sciup.org/148177752

IDR: 148177752

Список литературы On nonparametric control of a dynamic system

  • Фельдбаум А. А. Основы теории оптимальных автоматических систем. М.: Физматгиз, 1963. 552 с.
  • Цыпкин Я. З. Адаптация и обучение в автоматических системах. М.: Наука, 1968. 400 с.
  • Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975. 683 с.
  • Воронов А. А. Основы теории автоматического управления. Ч. 1. Линейные системы регулирования одной величины. М.; Л.: Энергия, 1965. 396 с.
  • Воронов А. А. Основы теории автоматического управления. Ч. 2. Специальные линейные и нелинейные системы автоматического регулирования одной величины. М.; Л.: Энергия, 1966. 364 с.
  • Методы классической и современной теории автоматического управления: учебник. В 5 т. Т. 3. Синтез регуляторов систем автоматического управления. 2-е изд., перераб. и доп. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 616 с.
  • Методы классической и современной теории автоматического управления. В 5 т. Т. 4. Теория оптимизации систем автоматического управления. 2-е изд., перераб. и доп. М.: МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2004. 742 с.
  • Медведев А. В. Адаптация в условиях непараметрической неопределенности. Адаптивные системы и их приложения. Новосибирск: Наука. СO АНССР, 1978. С. 4-34.
  • Надарая Э. А. Непараметрическое оценивание плотности вероятностей и кривой регрессии. Тбилиси: Изд-во Тбил. ун-та, 1983.
  • Медведев А. В. Основы теории адаптивных систем. Красноярск, 2015. 526 с.
  • Васильев В. А., Добровидов А. В., Кошкин Г. М. Непараметрическое оценивание функционалов от распределений стационарных последовательностей. М.: Наука, 2004.
  • Банникова А. В., Медведев А. В. О непараметрических алгоритмах управления динамической системой//Проблемы управления и моделирования в сложных системах: Тр. XVI Междунар. конф. Самара, 2014. С. 15-21.
  • Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Управление -I//Вестник СибГАУ. 2013. Вып. 2 (48). С. 57-63.
  • Медведев А. В. Теория непараметрических систем. Управление -II//Вестник СибГАУ. 2013. Вып. 3 (49). С. 85-90.
  • Медведев А. В. Элементы теории непараметрических систем управления//Актуальные проблемы информатики, прикладной математики и механики. В 3 ч. Ч. 3. Информатика. Новосибирск; Красноярск: Изд-во СО РАН, 1996. С. 87-112.
  • Wenk C. J., Bar-Shalom Y. A multiple model adaptive dual control algorithm for stochastic systems with unknown parameters Automatic Control//IEEE Transactions. 2003. Vol. 25, iss. 4. P. 703-710.
  • Tse E. Bar-Shalom. Y. An actively adaptive control for linear systems with random parameters via the dual control approach Automatic Control//IEEE Trans-actions. 2003. Vol. 18, iss. 2. P. 109-117.
Еще
Статья научная