论机械系统镇定的互联与阻尼配置无源控制方法
最优化与控制
2015-04-03 v2
摘要
互联与阻尼配置无源控制（IDA-PBC）是在哈密顿形式下镇定机械系统的一种出色方法。本文对 IDA-PBC 方法进行了若干改进。对于自由度大于二的系统，证明了 IDA-PBC 传统形式中的反对称互联子矩阵存在一定冗余，包含对动力学无贡献的不必要分量。为了完全消除这种冗余，提出使用二次陀螺力代替反对称互联子矩阵。通过从匹配偏微分方程中消去陀螺力，实现了 IDA-PBC 中匹配偏微分方程数量的减少及其结构的简化。此外，针对任意欠驱动度的所有线性受控哈密顿系统以及一阶欠驱动度的所有非线性受控哈密顿系统，提供了基于 IDA-PBC 实现 Lyapunov/指数镇定的易于验证的判据。给出了 IDA-PBC 的一般设计流程，并通过示例加以说明。讨论了新 IDA-PBC 方法与受控拉格朗日方法的对偶性。本文使得 IDA-PBC 方法与受控拉格朗日方法同样强大。
引用
@article{arxiv.1301.4285,
title = {On the Method of Interconnection and Damping Assignment Passivity-Based Control for the Stabilization of Mechanical Systems},
author = {Dong Eui Chang},
journal= {arXiv preprint arXiv:1301.4285},
year = {2015}
}