延迟约束随机LQ控制器

延迟系统最优解

针对带输入延迟和二次约束的随机LQ问题，给出显式最优控制律，直接用于延迟系统的控制设计。

Dawei, Liu · 孙景瑞 · 徐娟娟 · 张焕水

IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems 2025

技术优势

延迟不再是障碍

尽管引入时间延迟会显著增加复杂性，本工作仍通过求解Riccati-ZXL方程得到了显式最优控制，避免了因延迟而只能用近似方法。

约束直接处理

该工作直接处理带二次约束的随机LQ问题，而不是忽略约束或使用惩罚函数近似，所得解严格满足约束。

显式公式可用

最优控制和成本函数均以显式形式给出，最优参数仅需求解一个SDP问题，便于实际控制器设计。

应用场景

• 过程控制：用于带延迟和约束的工业过程，直接得到最优控制律。
• 随机系统控制：适用于含乘性噪声和延迟的随机系统，无需近似。
• 医疗机器人控制：为带执行延迟和约束的医疗机器人提供最优控制。
• 无人机控制：处理无人机通信延迟和状态约束下的最优控制。
• 具身智能体控制：用于具身智能体中带延迟的决策与约束问题。