具有局部 Lipschitz 非线性离散时间系统的轨迹与控制不变漏斗联合综合
最优化与控制
2024-01-17 v3
摘要
本文针对受有界扰动的局部 Lipschitz 非线性系统，提出一种轨迹与控制不变漏斗（CIF）的联合综合算法。CIF 综合是指计算控制不变集及相应反馈增益的过程。与现有在预定义标称轨迹下计算 CIF 的方法不同，本文工作旨在联合优化标称轨迹与 CIF，以在不松弛约束的条件下满足可行性要求，并获得更具代价最优性的标称轨迹。所提工作采用递归框架，主要优化轨迹更新与漏斗更新。轨迹更新步骤在确保 CIF 可行性的同时优化标称轨迹；随后，漏斗更新步骤在标称轨迹周围计算漏斗，使 CIF 保证不变性性质。结果表明，借助优化后的轨迹与 CIF，在存在有界扰动时，由初始集出发、采用所计算反馈增益的控制律传播得到的任意轨迹均保持在标称轨迹周围的可行区域内。我们通过两个机器人应用验证所提方法。
引用
@article{arxiv.2209.03535,
title = {Joint Synthesis of Trajectory and Controlled Invariant Funnel for Discrete-time Systems with Locally Lipschitz Nonlinearities},
author = {Taewan Kim and Purnanand Elango and Behcet Acikmese},
journal= {arXiv preprint arXiv:2209.03535},
year = {2024}
}
备注
This paper has been accepted to International Journal of Robust and Nonlinear Control