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Multiobjective strict dissipativity via a weighted sum approach

Titelangaben

Grüne, Lars ; Krügel, Lisa ; Müller, Matthias A.:
Multiobjective strict dissipativity via a weighted sum approach.
In: Systems & Control Letters. Bd. 170 (2022) . - 105396.
ISSN 1872-7956
DOI: https://doi.org/10.1016/j.sysconle.2022.105396

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Angaben zu Projekten

Projekttitel:
Offizieller Projekttitel
Projekt-ID
Performance Analysis for Distributed and Multiobjective Model Predictive Control
Gr 1569/13-2

Projektfinanzierung: Deutsche Forschungsgemeinschaft

Abstract

We consider nonlinear model predictive control (MPC) with multiple competing cost functions. This leads to the formulation of multiobjective optimal control problems (MO OCPs). Since the design of MPC algorithms for directly solving multiobjective problems is rather complicated, particularly if terminal conditions shall be avoided, we use an indirect approach via a weighted sum formulation for solving these MO OCPs. This way, for each set of weights we obtain an optimal control problem with a single objective. In economic MPC it is known that strict dissipativity is the key assumption for concluding performance and stability results. We thus investigate under which conditions a convex combination of strictly dissipative stage costs again yields a stage cost for which the system is strictly dissipative. We first give conditions for problems with linear dynamics and then move on to consider fully nonlinear optimal control problems. We derive both necessary and sufficient conditions on the individual cost functions and on the weights to conclude strict dissipativity and illustrate our findings with numerical examples.

Weitere Angaben

Publikationsform: Artikel in einer Zeitschrift
Begutachteter Beitrag: Ja
Keywords: Strict Dissipativity; Multiobjective Optimal Control; Model Predictive Control; Weighted Sum Approach
Institutionen der Universität: Fakultäten
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut > Lehrstuhl Mathematik V (Angewandte Mathematik)
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut > Lehrstuhl Mathematik V (Angewandte Mathematik) > Lehrstuhl Mathematik V (Angewandte Mathematik) - Univ.-Prof. Dr. Lars Grüne
Fakultäten > Fakultät für Mathematik, Physik und Informatik > Mathematisches Institut > Lehrstuhl Angewandte Mathematik (Angewandte Mathematik)
Profilfelder
Profilfelder > Advanced Fields
Profilfelder > Advanced Fields > Nichtlineare Dynamik
Forschungseinrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen
Forschungseinrichtungen > Zentrale wissenschaftliche Einrichtungen > Bayreuther Zentrum für Modellierung und Simulation (MODUS)
Titel an der UBT entstanden: Ja
Themengebiete aus DDC: 500 Naturwissenschaften und Mathematik > 510 Mathematik
Eingestellt am: 21 Nov 2022 09:58
Letzte Änderung: 18 Aug 2023 05:25
URI: https://eref.uni-bayreuth.de/id/eprint/72851

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