Data-Driven Control: современный подход в теории управления

В обзорной форме представлено сравнительно молодое, бурно развивающееся и весьма актуальное направление теории управления – управление на основе данных (Data-Driven Control). Основная идея, лежащая в его основе, – это синтез управления непосредственно по измерениям входа и выхода (а также, если доступны, то состояний и/или возмущений), полученным от системы, модель которой неизвестна. При этом достаточно некоторой минимальной априорной информации о системе: размерность, линейность/нелинейность, стационарность и т.п. Таким образом, синтез управления происходит без промежуточного этапа построения модели системы или её идентификации, что особенно полезно при исследовании крупномасштабных, сложных, существенно нелинейных систем и т.п. После краткого исторического обзора обсуждаются различные аспекты теории и требования к данным, которые могут быть использованы для управления, а также приводится классификация методов управления на основе данных с краткой характеристикой некоторых из них. Во второй части доклада в качестве демонстрации возможностей подхода приводятся два метода управления на основе данных: 1) безмодельное управление (Model-Free Control) на примере «интеллектуального» ПИД-регулятора; 2) подпространственный подход на основе поведенческой теории систем и Фундаментальной леммы Виллемса и др. Помимо кратких теоретических сведений в обоих случаях демонстрируются числовые примеры.