Vol.2, No 7/2, 1997 pp. 545 - 560
UDC: 681.5
SOME ALGORITHMS FOR OPTIMAL STATE ESTIMATION
AND OPTIMAL CONTROL CHOICE FOR STOCHASTIC SYSTEMS
Vlastimir Nikolić
Faculty of Mechanical Engineering, University of Niš, Beogradska 14,
Niš
Yugoslavia, Phone: +381 18 352166, Fax: +381 18 352780
Abstract. In this paper some approaches to the control of stochastic
systems have been considered. Algorithms for optimal state and parameters
estimation for stochastic systems, with constant and changeable structure,
have been presented. For systems with changeable structure it is assumed
that change of structure is random and represents Markov's process. On
the basis of algorithms for optimal state variables and parameters estimation,
corresponding algorithms for choice of the optimal control have been formed.
Challenge for investigations in this field is to find adaptive algorithms
for improving the accuracy of estimation, and thus of control, in cases
when priors describing stochastic disturbances are not exact enough. In
such cases alternative techniques based on application of fuzzy logic in
control systems can be used. Performance and robustness of the fuzzy PI
controller and stochastic LQG optimal controller have been compared for
a pneumatic servo system, in case when random disturbances act upon the
system.
Key words: control, stochastic systems, state estimation, optimal
control, fuzzy control, filtration, estimation, LQG control
NEKI ALGORITMI ZA OPTIMALNU OCENU VELIČINA
STANJA I IZBOR OPTIMALNOG UPRAVLJANJA KOD STOHASTIČKIH SISTEMA
U ovom radu su razmatrani neki pristupi upravljanju stohastičkim sistemima.
Prezentirani su algoritmi za optimalnu estimaciju stanja i parametara kod
stohastičkih sistema, sa konstantnom i promenljivom strukturom. Za sisteme
sa promenljivom strukturom pretpostavljena je slučajna promena strukture
i da predstavlja Markovljev proces. Na osnovu algoritama za optimalnu estimaciju
stanja i parametara formirani su odgovarajući algoritmi za izbor optimalnog
upravljanja. Izazov za istraživanje u ovoj oblasti je pronalaženje adaptivnih
algoritama za povećanje tačnosti estimacije, a na taj način i upravljanja,
u slučajevima kada apriorne informacije o stohastičkim poremećajima nisu
dovoljno tačne. U takvim slučajevima mogu uspešno biti primenjene alternative
tehnike zasnovane na primeni fazi logike u upravljačkim sistemima. Performanse
i robusnost fazi PI kontrolera i stohastičkog LQG optimalnog kontrolera
upoređene su za jedan pneumatski servosistem, u slučaju kada na sistem
deluju slučajni poremećaji.
Ključne reči: upravljanje, stohastički sistemi, estimacija stanja,
optimalno upravljanje, fazi upravljanje, filtracija, estimacija, LQG upravljanje
