Energy optimal control in mobile sensor networks using hybrid systems theory

机译：基于混合系统理论的移动传感器网络能量最优控制

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This paper studies optimal control in a sensor network system consisting of mobile robots to minimize the overall energy consumption of the whole network. With communication energy cost and mobility energy cost taken into consideration, the problem is formulated as an optimal control of a hybrid system, which is solved by switched Linear Quadratic Regulator (LQR). Though switched LQR obtains globally optimal solution, the computational complexity is too high to implement the algorithm when the control horizon expands. For this reason, we resort to a switched system version of Receding Horizon Control (RHC), which is stable and provides a solution close to the optimal one. Finally, in order to attenuate the complexity due to the large networked system, the centralized RHC is modified into a distributed algorithm, which converges to a solution that can approximate the optimizer quite well as verified by simulations.

机译：本文研究了由移动机器人组成的传感器网络系统中的最佳控制，以最大程度地降低整个网络的总体能耗。考虑到通信能源成本和移动能源成本，该问题被表述为混合系统的最优控制，可通过开关线性二次调节器（LQR）解决。尽管交换LQR获得全局最优解，但是当控制范围扩大时，计算复杂度过高而无法实现该算法。因此，我们求助于Reeding Horizon Control（RHC）的交换系统版本，该版本稳定且可提供接近最佳解决方案的解决方案。最后，为了降低由于大型网络系统而引起的复杂性，将集中式RHC修改为分布式算法，该算法收敛到可以很好地逼近优化器的解决方案，并通过仿真进行了验证。

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来源
《2011 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics》|2011年|p.1975-1980|共6页
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原文格式 PDF
正文语种
中图分类自动化系统理论;
关键词
Mobile ad hoc network; distributed algorithm; energy optimization; hybrid control systems; optimal control;

机译：移动自组网;分布式算法;能量优化;混合控制系统;最优控制;

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