基于无坐标线性化的几何PDAV控制器全局分析
最优化与控制
2017-11-09 v3 系统与控制
动力系统
摘要
跟踪期望指向方向并同时获得绕该指向方向的参考角速度（PDAV）是机器人、工业及军事等多种应用中遇到的一类非常复杂棘手的运动。本文通过全局分析与仿真技术，将文献[1]中几何PDAV控制器所诱导的光滑闭环向量场可视化，以深入理解其全局稳定性质。首先通过推导闭环线性化动力学的无坐标形式，分析系统各平衡点的局部稳定性。由特征结构分析所得结果被用于预测PDAV轨迹跟踪过程中出现的复杂进动/章动振荡频率，这是执行器选型的重要工具。最后，利用变分积分格式，对收敛至期望平衡点的流以及闭环系统鞍型平衡点稳定流形“附近”的流进行可视化与分析。研究结果为控制工程师提供了对闭环向量场的深入认识，使其具备预见和/或粗略估计解演化的能力。
引用
@article{arxiv.1710.09897,
title = {Global analysis of a geometric PDAV controller by means of coordinate-free linearization},
author = {Michalis Ramp and Evangelos Papadopoulos},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.09897},
year = {2017}
}