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抛物型PDE-ODE级联系统的安全自适应控制

Output-Positive Adaptive Control of Parabolic PDE-ODE Cascades

Xiamen University(厦门大学)

Yun Jiang, Ji Wang

AI总结:

本文提出了一种针对具有参数不确定性的抛物型PDE-ODE级联系统的安全自适应控制方法,结合自适应控制屏障函数和参数识别技术,实现系统安全性和状态收敛性。

摘要:

本文提出了一种安全自适应边界控制策略,用于一类具有参数不确定性的抛物型偏微分方程-常微分方程(PDE-ODE)级联系统。所提出的设计基于一种自适应控制屏障函数(aCBF)框架,该框架结合了高相对阶控制屏障函数(CBF)和基于批量最小二乘识别(BaLSI)的自适应控制,以确保在有限时间内实现精确的参数识别。所提出的控制律确保:(i)如果系统输出状态初始位于预设的安全集内,则在所有时间保持安全;否则,输出将在预设的有限时间内被驱动回安全区域;(ii)所有植物状态收敛到零。提供了数值模拟以证明所提出方法的有效性。

英文摘要:

In this paper, we propose a safe adaptive boundary control strategy for a class of parabolic partial differential equation-ordinary differential equation (PDE-ODE) cascaded systems with parametric uncertainties in both the PDE and ODE subsystems. The proposed design is built upon an adaptive Control Barrier Function (aCBF) framework that incorporates high-relative-degree CBFs together with a batch least-squares identification (BaLSI)-based adaptive control that guarantees exact parameter identification in finite time. The proposed controller ensures the positivity, i.e., the safety, of the plant output state that is the furthest state from the control input, as well as the exponential regulation of the overall plant state to zero. Numerical simulations are provided to demonstrate the effectiveness of the proposed approach.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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