Discrete-Valued Control of Linear Time-Invariant Systems by Sum-of-Absolute-Values Optimization
Discrete-Valued Control of Linear Time-Invariant Systems by Sum-of-Absolute-Values Optimization
复制标题
通过绝对值和优化对线性时不变系统进行离散值控制
DOI：
10.1109/tac.2016.2627683
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发表时间：
2017
影响因子：
6.8
通讯作者：
and S. Ono
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
T. Ikeda;M. Nagahara;and S. Ono
针对连续线性定常系统，提出了一种基于绝对值和（SOAV）优化的离散值控制器设计方法。我们首先制定的离散值控制设计作为有限时域SOAV最优控制，这是一个扩展版本的L1最优控制。然后，我们给出简单的条件，保证SOAV最优控制的存在性，离散性和唯一性。同时，我们证明了值函数是连续的，由此证明了无限时域模型预测SOAV控制系统的稳定性。基于乘子交替方向法（ADMM），提出了一种SOAV优化的快速算法，该算法在实时控制计算中具有重要的优势。仿真结果表明了该方法的有效性。
In this paper, we propose a new design method of discrete-valued control for continuous-time linear timeinvariant systems based on sum-of-absolute-values (SOAV) optimization. We first formulate the discrete-valued control design as a finite-horizon SOAV optimal control, which is an extended version of L1optimal control. We then give simple conditions that guarantee the existence, discreteness, and uniqueness of the SOAV optimal control. Also, we show that the value function is continuous, by which we prove the stability of infinite-horizon model predictive SOAV control systems. We provide a fast algorithm for the SOAV optimization based on the alternating direction method of multipliers (ADMM), which has an important advantage in real-time control computation. A simulation result shows the effectiveness of the proposed method.
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