在线鲁棒自适应动态规划:连续时间线性系统的双玩家零和博弈

0 下载量 131 浏览量 更新于2024-08-31 收藏 286KB PDF 举报
"这篇研究论文是关于‘Robust Adaptive Dynamic Programming of Two-Player Zero-Sum Games for Continuous-Time Linear Systems’,主要探讨在线强适应动态规划算法在处理连续时间未知线性系统中的双玩家零和游戏问题,这些系统带有与外部系统状态相关的匹配不确定性。 在本文中,作者提出了一种基于策略迭代(Policy Iteration, PI)框架的新颖在线算法,该算法仅包含一个迭代循环。这一方法的关键创新在于,他们提出了一个新的分析方法来证明PI策略迭代方案的收敛性。文章中给出了确保全局渐近稳定性和次优性质的充分条件,这意味着即使在不确定性的环境下,所设计的闭式回路系统也能保持稳定,并且性能接近最优。 关键词包括:游戏代数里卡蒂方程(GARE),策略迭代,强适应动态规划(ADP),以及双玩家零和(ZS)游戏。 一、引言 双玩家零和游戏理论在控制理论和优化问题中具有广泛的应用,特别是在存在不确定性和竞争环境的情况下。本文关注的是在连续时间未知线性系统中的这类问题,其中系统的不确定性是输出和完全未知外部系统状态的函数。传统的控制方法可能无法有效处理此类复杂场景,因此需要开发新的算法来解决。 二、算法设计 提出的在线强适应动态规划算法利用了策略迭代的思想,通过不断更新控制策略来逐步优化系统的性能。尽管策略迭代通常涉及多个迭代步骤,但该文提出的方法只需一次迭代就能达到满意的效果,这大大减少了计算负担。 三、收敛性分析 为了保证算法的可行性和稳定性,作者提出了一种新的分析方法来证明策略迭代的收敛性。这种方法对于理解算法在实际应用中的行为至关重要,因为它确保了算法不会陷入不稳定的循环或者无法收敛。 四、性能保证 文章中给出的充分条件表明,采用该算法的闭式回路系统不仅能够实现全局渐近稳定,而且在不确定性条件下还能保持次优性能。这意味着即使系统面临各种不确定性,也能保持良好的控制效果。 五、仿真验证 为了展示所提方法的有效性,进行了仿真研究。仿真结果证实了该算法在处理连续时间线性系统中的双玩家零和游戏时,能够有效地应对不确定性,保证系统的稳定性和接近最优的性能。 这篇论文为连续时间线性系统中的双玩家零和游戏提供了一种新的强适应动态规划解决方案,它具有在线优化和鲁棒性特点,对实际工程问题有很高的实用价值。"