Application of atatistical linearization techniques to design of quqsi-optimal active control of nonlinear system

A comparison between the applicability of statistical linearizationmethods with moment criteria and criteria in probability density space to the determination of quasi-optimal external control for the nonlinear dynamic system excited by a coloured Gaussian noise and the mean square criterion is discussed in this paper. To determine the quasi-optimal control two modified versions of a standard iterative procedure are proposed, where three versions of statistical linearization with moment criteriaand two versions with criteria in the probability density space were combined with the optimal control method for linear systems with the mean square criterion. The detailed considerations are given for a nonlinear 2-degree-of-freedom system with external control force excited by a coloured Gaussian noise which is treated as an outputof 2D linear filter. The control is assumed as a linear feedback. The obtained results are illustrated by a numerical example.Zastosowanie sta

zastosowanie statystycznej linearyzacji w nieliniowych układach do wyznaczania kwazi-optymalnego aktywnego sterowania. W pracy przedstawiono porównanie zastosowania kilku metod statystycznej linearyzacji z kryteriami momentowymi oraz z przestrzeni gęstości prawdopodobieństw do wyznaczania kwazi-optymalnego, addytywnego sterowaniaw układach nieliniowych z wymuszeniem w postaci kolorowego Gaussowskiego szumu i ze średnio kwadratowym kryterium optymalizacji. W celu wyznaczenia kwazi-optymalnego sterowania zaproponowano dwie zmodyfikowane wersje standardowej procedury iteracyjnej, gdzie trzy wersje statystycznej linearyzacji z momentowymi kryteriami i dwie wersje z kryteriami w przestrzeni gęstości prawdopodobieństw wykorzystano łącznie ze standardowym algorytmem wyznaczania sterowania optymalnego w układach liniowych ze średniokwadratowym wskaźnikiem jakości. Szczegółowa analiza została przedstawiona dla układów o dwu stopniach swobody z zewnętrznym wymuszeniem w postaci Gaussowskiego szumu kolorowego traktowanego jako wyjście z dwuwymiarowego filtru liniowego. Sterowanie przyjęto jako liniowe sprzężenie zwrotne. Otrzymane wyniki zilustrowano na przykładzie numerycznym.