轮式倒立摆的保结构离散时间最优机动
系统与控制
2017-11-09 v2 动力系统
最优化与控制
摘要
轮式倒立摆（WIP）是一个非完整、欠驱动的机械系统，并已作为 {\it Segway} 在商业上普及。为该自主机械系统设计满足点对点状态转移的最优控制律，同时尊重动量与时矩约束以及底层流形，仍然构成具有挑战性的问题。在本文中，我们展示了这一方向上的成功努力：我们采用几何力学获得系统的离散时间模型，随后基于适用于构型流形为李群的机械系统的离散时间极大值原理综合了能量最优控制。此外，我们在综合阶段直接将状态和动量约束纳入离散时间控制。该控制在一台参数取自现有原型的 WIP 上实现；数值实验表明结果令人鼓舞。
引用
@article{arxiv.1710.10932,
title = {Structure-preserving discrete-time optimal maneuvers of a wheeled inverted pendulum},
author = {Karmvir Singh Phogat and Ravi Banavar and Debasish Chatterjee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1710.10932},
year = {2017}
}