Path-dependent controller and estimator synthesis with robustness to delayed and missing data
Path-dependent controller and estimator synthesis with robustness to delayed and missing data
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路径相关控制器和估计器综合，对延迟和丢失数据具有鲁棒性
DOI：
10.1145/3447928.3456655
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发表时间：
2021
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Yong, Sze Zheng
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Hassaan, Syed M.;Shen, Qiang;Yong, Sze Zheng
本文针对具有时变延迟和缺失数据的离散仿射系统，提出了具有有界跟踪和估计误差保证的路径相关反馈控制器和估计器，其中缺失或延迟数据的所有时间模式集由定长语言约束。特别是，我们提出了两种基于输出反馈和输出误差反馈参数化的控制器/估计器综合方法，使得跟踪或估计误差满足称为均衡恢复的属性，其中误差保证在有限时间范围的开始和结束时满足恢复水平，但可能暂时增加（有限数量）。为了实现这一目标，我们将固定长度的延迟/缺失数据语言映射到基于简化事件的语言上，并提出了基于简化语言中观察路径的反馈增益矩阵的设计，从而提高了性能。此外，我们提出了一个单词观察器，用于在原始固定长度语言中找到与观察路径兼容的单词集（即延迟/丢失的数据模式）。与现有方法相比，本文提出的方法的有效性得到了验证。
This paper presents path-dependent feedback controllers and estimators with bounded tracking and estimation error guarantees for discrete-time affine systems with time-varying delayed and missing data, where the set of all temporal patterns for the missing or delayed data is constrained by a fixed-length language. In particular, we propose two controller/estimator synthesis approaches based on output feedback and output error feedback parameterizations such that the tracking or estimation errors satisfy a property known as equalized recovery, where the errors are guaranteed to satisfy a recovery level at the start and the end of a finite time horizon, but may temporarily increase (by a bounded amount) within the horizon. To achieve this, we introduce a mapping of the fixed-length delayed/missing data language onto a reduced event-based language, and present designs with feedback gain matrices that adapt based on the observed path in the reduced language, resulting in improved performance. Furthermore, we propose a word observer that finds the set of words (i.e., the delayed/missing data patterns) in the original fixed-length language that are compatible with the observed path. The effectiveness of the proposed approaches when compared to existing approaches is demonstrated using several illustrative examples.
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