Lokalisierte LQR-Steuerung mit Aktuator-Regularisierung

In früherer Arbeit haben wir das Problem des lokalen linearen quadratischen Reglers (LLQR) formuliert und gelöst - ein LLQR-Regler ist einer, der die Ausbreitung von Dynamiken auf benutzerdefinierte Teilmengen des globalen Systems beschränkt. Die Vorteile dieses Ansatzes sind greifbar, da wir zeigen, dass dies es dem Regler ermöglicht, auf skalierbare lokale Weise synthetisiert und implementiert zu werden. Implizit in dieser vorherigen Arbeit war die Existenz einer machbaren spatio-temporalen Einschränkung für den Regler und die Reaktion des geschlossenen Regelkreises des Systems, die diese Lokalitätseigenschaften durchsetzte. Diese Arbeit schlägt ein Verfahren zur Gestaltung einer solchen spatio-temporalen Einschränkung vor und analysiert es, das als Maß für die Implementierungskomplexität eines Reglers interpretiert werden kann, sowie eine spärliche Aktuierungsarchitektur, die sicherstellt, dass es machbar ist. Wir zeigen, dass die erforderlichen Berechnungsaufgaben geeignet zerlegt und mithilfe der alternierenden Richtungs-Multiplikatoren-Methode (ADMM) gelöst werden können, was einen skalierbaren Ansatz zur Gestaltung eines LLQR-Reglers mit einer spärlichen Aktuierungsarchitektur bietet.