Control óptimo de tolerancia a fallas en el tiempo para sistemas estocásticos con deriva conmutada
Autores: Zhu, Chenglong; He, Li; Zhang, Kanjian; Sun, Wei; He, Zengxiang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Control óptimo de tolerancia a fallas en el tiempo para sistemas estocásticos con deriva conmutada
Categoría
Matemáticas
Subcategoría
Matemáticas generales
Palabras clave
Momento óptimo
Control tolerante a fallos
Sistemas estocásticos conmutados
Fallo de deriva
Funcional de coste
Algoritmo de descenso de gradiente de tamaño de paso de Armijo
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 36
Citaciones: Sin citaciones
En este artículo se aborda una estrategia de control tolerante a fallos de temporización óptima para sistemas estocásticos conmutados con un fallo de deriva desconocido para cada punto de conmutación. Los controladores propuestos en los esquemas de control de temporización óptima existentes no están directamente dirigidos al sistema de fallo de deriva conmutado, lo que afecta el rendimiento del control óptimo. Se construye una función de coste con información del estado del sistema y la variable de fallo. Al resolver el criterio de tiempo de conmutación óptimo, el sistema estocástico conmutado puede acomodar el fallo de deriva de conmutación. Se presenta la técnica variacional para la función de coste propuesta en la derivación de la fórmula del gradiente. Luego, el tiempo de conmutación óptimo tolerante a fallos se calcula combinando el algoritmo de descenso de gradiente de tamaño de paso de Armijo. Finalmente, la efectividad del esquema de diseño de control propuesto se demuestra mediante la planificación de trayectorias seguras para un robot móvil de tracción en las cuatro ruedas y un ejemplo numérico.
Descripción
En este artículo se aborda una estrategia de control tolerante a fallos de temporización óptima para sistemas estocásticos conmutados con un fallo de deriva desconocido para cada punto de conmutación. Los controladores propuestos en los esquemas de control de temporización óptima existentes no están directamente dirigidos al sistema de fallo de deriva conmutado, lo que afecta el rendimiento del control óptimo. Se construye una función de coste con información del estado del sistema y la variable de fallo. Al resolver el criterio de tiempo de conmutación óptimo, el sistema estocástico conmutado puede acomodar el fallo de deriva de conmutación. Se presenta la técnica variacional para la función de coste propuesta en la derivación de la fórmula del gradiente. Luego, el tiempo de conmutación óptimo tolerante a fallos se calcula combinando el algoritmo de descenso de gradiente de tamaño de paso de Armijo. Finalmente, la efectividad del esquema de diseño de control propuesto se demuestra mediante la planificación de trayectorias seguras para un robot móvil de tracción en las cuatro ruedas y un ejemplo numérico.