We present a robust data-driven control scheme for an unknown linear system model with bounded process and measurement noise. Instead of depending on a system model in traditional predictive control, a controller utilizing data-driven reachable regions is proposed. The data-driven reachable regions are based on a matrix zonotope recursion and are computed based on only noisy input-output data of a trajectory of the system. We assume that measurement and process noise are contained in bounded sets. While we assume knowledge of these bounds, no knowledge about the statistical properties of the noise is assumed. In the noise-free case, we prove that the presented purely data-driven control scheme results in an equivalent closed-loop behavior to a nominal model predictive control scheme. In the case of measurement and process noise, our proposed scheme guarantees robust constraint satisfaction, which is essential in safety-critical applications. Numerical experiments show the effectiveness of the proposed data-driven controller in comparison to model-based control schemes.


翻译:我们提出了一个可靠的数据驱动控制计划,用于一个具有封闭过程和测量噪音的未知线性系统模型。我们提出的不是依赖传统预测控制系统模型的系统模型,而是使用数据驱动可达区域。数据驱动的可达区域是基于一个矩阵的zoonotope循环,并且仅根据系统轨迹的噪音输入输出数据进行计算。我们假设测量和过程噪音包含在捆绑的数据集中。虽然我们假定了解这些界限,但并不假定对噪音的统计特性有任何了解。在无噪音的案例中,我们证明提出的纯数据驱动控制计划的结果是,对一个名义模型的预测控制计划而言,是一种相当的闭路行为。在测量和过程噪音方面,我们提议的计划保证强力约束性满意度,这对于安全关键应用至关重要。数字实验表明,与基于模型的控制计划相比,拟议的数据驱动控制器的有效性。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
159+阅读 · 2020年1月16日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
92+阅读 · 2019年10月10日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
39+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月6日
Arxiv
0+阅读 · 2022年9月6日
VIP会员
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
IEEE ICKG 2022: Call for Papers
机器学习与推荐算法
3+阅读 · 2022年3月30日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Tutorial
中国图象图形学学会CSIG
3+阅读 · 2021年12月20日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium4
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月10日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月18日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
42+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
16+阅读 · 2018年12月24日
disentangled-representation-papers
CreateAMind
26+阅读 · 2018年9月12日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2008年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员