時変非線形システムに対する堅牢で効率的な予測安全フィルタ

Konsep Inti

本論文では、時変非線形システムに対する堅牢で効率的な予測安全フィルタを提案する。このフィルタは有界な擾乱に対して堅牢であり、オンラインでの計算負荷を軽減するためにイベントトリガ方式で実装される。

Abstrak

本論文では、時変非線形システムおよび時変制約に対する新しい予測安全フィルタを提案している。このフィルタは有界な擾乱に対して堅牢であり、オンラインでの計算負荷を軽減するためにイベントトリガ方式で実装される。

主な内容は以下の通り:

1. 時変非線形システムおよび時変制約に対する堅牢な予測安全フィルタを提案した。このフィルタは有界な擾乱に対して堅牢である。
2. 1ステップの堅牢な安全フィルタを開発し、オンラインでの計算負荷を軽減するためにイベントトリガ方式で実装した。
3. 2つのタンクシステム、建物システム、単一積分器の例を用いて提案手法の有効性を示した。

提案手法は、時変非線形システムに対する安全性と堅牢性を保証しつつ、オンラインでの計算負荷を軽減できる点が特徴である。

Statistik

擾乱の上限Ldは有限である。
関数fおよびbは局所リプシッツ連続である。
関数hは1ステップ有界である。

Kutipan

"本論文では、時変非線形システムおよび時変制約に対する新しい予測安全フィルタを提案している。"
"提案手法は、時変非線形システムに対する安全性と堅牢性を保証しつつ、オンラインでの計算負荷を軽減できる点が特徴である。"

Wawasan Utama Disaring Dari

A Robust, Efficient Predictive Safety Filter

by Wenceslao Sh... pada arxiv.org 04-29-2024

https://arxiv.org/pdf/2311.08496.pdf

Pertanyaan yang Lebih Dalam

時変非線形システムに対する安全性と堅牢性を保証する他の手法はあるか

提案手法以外に、時変非線形システムに対する安全性と堅牢性を保証するための他の手法が存在します。例えば、モデル予測制御（MPC）や状態フィードバック制御などの手法が挙げられます。MPCは将来の状態を予測し、制約条件を満たすために最適な制御入力を計算するため、安全性を確保するのに有効な手法です。一方、状態フィードバック制御はシステムの状態をリアルタイムで監視し、安全性を維持するために制御入力を調整します。これらの手法は提案手法と組み合わせて使用されることで、より安全性と堅牢性を高めることができます。

提案手法の計算コストを更に削減するための方法はないか

提案手法の計算コストを更に削減するための方法として、次のようなアプローチが考えられます。まず、オンライン計算の頻度を調整することで、計算コストを削減することができます。例えば、イベントトリガード制御を導入して、安全性が脅かされた場合のみ計算を行うようにすることで、オンライン計算の負荷を軽減できます。また、より効率的な最適化アルゴリズムや近似手法を導入することで、計算コストを削減することが可能です。さらに、システムのモデル化や制約条件の簡略化を行うことで、計算コストを低減するアプローチも考えられます。

提案手法をどのようなアプリケーションに適用できるか

提案手法は、時変非線形システムに適用される幅広いアプリケーションに有用です。例えば、ロボティクス、自動車制御、建築システム管理などの分野で利用することができます。ロボティクスでは、安全性と堅牢性が重要な要素となるため、提案手法を使用してロボットの動作を制御することが可能です。自動車制御では、複雑な交通状況や道路条件において安全性を確保するために提案手法を適用することができます。また、建築システム管理では、建物のエネルギー効率や快適性を向上させるために提案手法を活用することができます。これらのアプリケーションにおいて、提案手法は安全性と堅牢性を確保するための重要なツールとなり得ます。