A Robust Direct Data-Driven Ellipsoidal Predictive Control Scheme

doi:10.1109/LCSYS.2026.3675270

2026-01-01

PRE

Francesco Giannini *

Ranieri, Fabrizio

DOI：10.1109/LCSYS.2026.3675270

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本文针对存在过程噪声的未知线性系统提出了一种直接数据驱动控制策略。其核心思想是在数据驱动框架下，通过合理转换基于模型的条件，定制一个集合论滚动时域控制器，以适用于可用的输入和状态信号数据序列。主要结果包括：1）一组线性矩阵不等式条件，利用可用数据可计算给定椭球集的前驱集的内椭球近似；2）一种直接数据驱动控制方案——称为鲁棒椭球集合论数据赋能预测控制——负责通过先前计算的集合来控制被控对象。所得到的控制策略保证了状态和输入约束的满足。此外，（a）在无过程噪声的情况下，所提出的解决方案被证明与基于模型的方案一致；（b）在有噪声存在时，所提出的解决方案计算可控集的内近似，能够维持所需的保证。数值仿真表明，所提出的控制方案通过一条信息丰富的轨迹解决了未知被控对象的有约束调节到平衡点的问题，无需辨识底层动力学，且不受过程噪声的任何实现影响。

Keyword:

Trajectory

Noise

Computational modeling

Mathematical models

Data models

Symbols

Linear systems

Vectors

Time measurement

Data-driven control

ellipsoidal methods