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Publicações do PESC

Título
Controle Ótimo para Problemas LQ a Tempo Contínuo com Saltos Markovianos
Linha de pesquisa
Otimização
Tipo de publicação
Tese de Doutorado
Número de registro
Data da defesa
23/6/2000
Resumo

Resolvemos o problema de controle ótimo a tempo continuo e horizonte infinito para sistemas lineares com saltos markovianos (MJLS) e critério de custo na forma integral quadrática. O que distingue este problema dos demais problemas encontrados na literatura sobre essa classe de assuntos é, essencialmente, o fato de adotarmos um conjunto infinito em1Illerável para a cadeia de saltos. Diferentemente do que ocorre no caso finito, um ponto peculiar neste cenário é que os conceitos de estabilidade na média quadrática e estabilidade estocástica não são mais equivalentes. A abordagem do caso infinito em1Illerável requer, além da teoria de operadores em espaços de Banach, a utilização de um ferramental elaborado, tal como a teoria de semigrupo e uma técnica de decomplexificação. 

A solução para o problema recai, em parte, no estudo de um conjunto infinito enumerável de equações de Riccati algébricas interconectadas (ICARE). Estabelecemos condições de existência e llllÍcidade de solução positiva semidefinida para a ICARE, a partir dos conceitos estendidos de estabilizabilidade estocástica e detectabilidade estocástica. Estes conceitos são captllfados no arcabouço da teoria de operadores em espaços de Banach e, paralelamente ao caso clássico LQ, têm correspondência com o espectro de l1Ill certo operador linear de dimensão infinita.
Beneficiamo-nos ainda das teorias acima, abordando a questão de estabilidade via o conjunto infinito enumerável de equações de Lyapounov para o MJLS.

Abstract

The subject matter of the thesis is the optimal contrai problem for continuous-time linear systems subject to Markovian jumps in the parameters and the usual infinite time horizon quadratic cost. 

What essentially distinguishes our problem fIam previollS problems concerning this class of subjects, is the fact that the Markov chain takes values on a colmtably infinite set. Unlike the finite state case, a peculiar feature of this scenario is that mean square stability and stochastic stability are no longer equivalent concepts. To tackle our problem, we make llSe of powernll tools fIam semigroup theory in Banach space and a decomplexification technique.
The solution for the problem relies, in part, on the study of a countably infinite set of coupled algebraic Riccati equations (ICARE). Conditions for existence and uniqueness of a positive semidefinite solution of the ICARE are obtained via the extended concepts of stochastic stabilizability (SS) and stochastic detectabilit.}. (SD). These concepts are couched into the theory of operators in Banach space and, parallel to the classical LQ case, bound up with the spectrum of a certain infinite dimensional linear operator.
We benefited from the above theories to pose the stability matter via the countably infinite set of Lyapunov equations associated to the MJLS.

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