不確定時間延遲下RMPC的保代價區域優化研究＊

易永紅 ， 林曉佳

（1.四川大學 計算機學院，四川 成都610044；2.綿陽職業技術學院 計算機科學系 四川 綿陽621000；3.福州大學 數學與計算機科學學院，福建 福州350116；4.中國科學院 北京100864）

系統在通信、測量或者計算處理過程中產生的延遲會使得系統的性能下降，或者會導致系統控制循環的不穩定［1］，因此在系統控制器的設計過程中要考慮這種時間延遲.然而在實際場景中，時間延遲往往是未知的，主要由以下原因產生：不可預料的系統行為改變，操作環境的改變，組件的失效，以及通信連接的重新配置等［2］.在這種時間延遲不確定的情況下，必須采取有效的控制策略來保證系統的穩定運行.為了應對上述問題，研究人員采用RMPC（Robust Model based Predictive Control）［3］技術來處理延遲的不確定性.

當系統模型中存在不確定性時，RMPC是一種滾動時域優化控制技術，其目標是在滿足一定的約束條件下確保系統的穩定性［4］.在預測控制系統中，大多數的穩定性措施都有一個基本的假設前提［5］，即在每個時間步都可以進行系統的優化，因而系統的穩定性和約束處理是緊密相連的.在這種情況下，為了對模型進行近似處理（如線性化和降階），健壯性在系統的設計過程中十分重要.

在典型的RMPC公式中，控制策略通過對最小值或者最大值優化問題進行在線求解，并且通過一系列不確定設備對代價函數的最壞值進行評估［6］.然而，在控制器的實際部署中，實時部署的計算量相當大.為了應對這種情況，Rossi等人［7］提出了……