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刚体动力学的无模型优化与控制:一种极值寻求振动稳定方法

最优化与控制 2026-04-21 v5

摘要

本文提出一种针对刚体动力学类的无模型、实时、动态优化与控制方法。该方法基于最近提出的用于振动稳定的极值寻求控制(ESC-VS)方法,该方法适用于一类二阶机械系统。新的 ESC-VS 方法能够稳定作用于一个目标函数的最优状态,该目标函数的表达式虽不可知,但可以通过测量获得;ESC-VS 可仅通过一个扰动/振动信号实现。我们通过三个刚体系统展示了 ESC-VS 方法的有效性和适用性:(1)卫星姿态动力学,(2)四旋翼机姿态动力学,(3)受加速度控制的单轮车动力学。包括带测量延迟和噪声的仿真实验结果,说明了 ESC-VS 能够成功作为刚体动力学优化与控制的新方法。

关键词

引用

@article{arxiv.2510.22402,
  title  = {Model-Free Optimization and Control of Rigid Body Dynamics: An Extremum Seeking for Vibrational Stabilization Approach},
  author = {Rohan Palanikumar and Ahmed A. Elgohary and Simone Martini and Sameh A. Eisa},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2510.22402},
  year   = {2026}
}