基于虚拟完整约束与脉冲控制庞加莱映射的欠驱动系统轨道稳定化
系统与控制
2020-12-21 v1 系统与控制
摘要
重新审视具有一个被动自由度(DOF)的欠驱动机械系统的轨道稳定化问题。使用连续控制器强制实施虚拟完整约束;这导致约束流形上出现稠密闭轨道集。在流形上选取期望轨道,并在轨道上某固定点构造庞加莱截面。相应的庞加莱映射关于该固定点线性化;这得到一个离散线性时不变系统。为稳定期望轨道,当系统轨迹穿越庞加莱截面时施加脉冲输入;这些输入可使用LQR等标准技术设计。基于脉冲控制庞加莱映射(Impulse Controlled Poincare Map, ICPM)的控制设计比早先提出的控制设计具有更低的复杂度与计算成本。使用2自由度 cart-pendulum 与3自由度 tiptoebot 展示了ICPM方法的通用性。
引用
@article{arxiv.2005.00960,
title = {Orbital Stabilization of Underactuated Systems using Virtual Holonomic Constraints and Impulse Controlled Poincare Maps},
author = {Nilay Kant and Ranjan Mukherjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:2005.00960},
year = {2020}
}
备注
The paper is under review in Systems and Control Letters