In this paper, we examine the fundamental performance limitations in the control of stochastic dynamical systems; more specifically, we derive generic $\mathcal{L}_p$ bounds that hold for any causal (stabilizing) controllers and any stochastic disturbances, by an information-theoretic analysis. We first consider the scenario where the plant (i.e., the dynamical system to be controlled) is linear time-invariant, and it is seen in general that the lower bounds are characterized by the unstable poles (or nonminimum-phase zeros) of the plant as well as the conditional entropy of the disturbance. We then analyze the setting where the plant is assumed to be (strictly) causal, for which case the lower bounds are determined by the conditional entropy of the disturbance. We also discuss the special cases of $p = 2$ and $p = \infty$, which correspond to minimum-variance control and controlling the maximum deviations, respectively. In addition, we investigate the power-spectral characterization of the lower bounds as well as its relation to the Kolmogorov-Szeg\"o formula.


翻译:在本文中,我们通过信息理论分析,审视了对气动系统控制的基本性能限制;更具体地说,我们通过信息理论分析,得出用于控制任何因果(稳定)控制器和任何气动扰动的通用值$mathcal{L ⁇ p$界限。我们首先考虑工厂(即要控制的动态系统)是线性时间变化的假设情况,一般地看,下限的特点是工厂的不稳定杆(或非最小级零)以及扰动的有条件酶。我们然后分析假设该工厂是(严格)因果的(严格)控制器和任何气动扰动的场景。我们还讨论与最低性能控制和控制最大偏差分别对应的美元=2美元和美元=\infty美元的特殊情况。此外,我们调查了下限的能量光谱特征及其与Kolmrovze公式的关系。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月4日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
193+阅读 · 2019年10月10日
鲁棒机器学习相关文献集
专知
8+阅读 · 2019年8月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
17+阅读 · 2019年1月7日
无监督元学习表示学习
CreateAMind
27+阅读 · 2019年1月4日
Disentangled的假设的探讨
CreateAMind
9+阅读 · 2018年12月10日
ICLR 2018最佳论文AMSGrad能够取代Adam吗
论智
6+阅读 · 2018年4月20日
【推荐】免费书(草稿):数据科学的数学基础
机器学习研究会
20+阅读 · 2017年10月1日
【推荐】决策树/随机森林深入解析
机器学习研究会
5+阅读 · 2017年9月21日
Arxiv
4+阅读 · 2021年7月1日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
14+阅读 · 2021年5月21日
因果图,Causal Graphs,52页ppt
专知会员服务
246+阅读 · 2020年4月19日
专知会员服务
61+阅读 · 2020年3月4日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
174+阅读 · 2019年10月11日
【新书】Python编程基础,669页pdf
专知会员服务
193+阅读 · 2019年10月10日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员