流形上的模型预测控制及其在 SO(3) 上航天器姿态控制中的应用
最优化与控制
2016-09-26 v3 系统与控制
摘要
我们为离散时间动力学在光滑流形上演化的系统开发了一种模型预测控制（MPC）设计。我们表明，在 上演化的动力学的传统 MPC 性质得以保留，并开发了一种实现类似性质的设计过程。我们还证明，对于 Euler 示性数不等于 1 的流形上的离散时间动力学，不存在全局稳定的连续控制律。MPC 律能够在这些流形上实现全局渐近稳定，因为 MPC 律可以是不连续的。我们将该方法应用于航天器姿态控制，其中航天器姿态在 Lie 群 SO(3) 上演化，且不存在连续的全局稳定控制律。在这种情况下，MPC 律是不连续的并实现了全局稳定性。
引用
@article{arxiv.1509.08567,
title = {MPC on manifolds with an application to the control of spacecraft attitude on SO(3)},
author = {Uroš Kalabić and Rohit Gupta and Stefano Di Cairano and Anthony Bloch and Ilya Kolmanovsky},
journal= {arXiv preprint arXiv:1509.08567},
year = {2016}
}
备注
11 pages, submitted to Automatica, includes proof of discrete-time Lyapunov stability on manifolds