具有全状态约束与任意终端状态的高阶积分链系统的时间最优控制（扩展版）
系统与控制
2024-10-08 v4 系统与控制
摘要
具有全状态约束和任意给定终端状态的高阶积分链系统的时间最优控制仍是最优控制理论领域中一个尚未解决的难题。为增进对该问题的进一步理解，本文建立了一种新颖的记号系统与理论框架，以切换律的形式给出了高阶问题的切换流形。通过推导切换律在符号与维度方面的性质，本文提出了时间最优控制的判定条件。在所建立理论的指导下，开发了一种称为流形拦截法（MIM）的轨迹规划方法。所提出的 MIM 能够规划具有全状态约束的时间最优加加速度受限轨迹，也能够规划与最优轮廓相比额外运动时间可忽略的近最优非抖振高阶轨迹。数值结果表明，所提出的 MIM 在计算时间、计算精度和轨迹质量上大幅优于所有基线方法。
引用
@article{arxiv.2311.07039,
title = {Time-Optimal Control for High-Order Chain-of-Integrators Systems with Full State Constraints and Arbitrary Terminal States (Extended Version)},
author = {Yunan Wang and Chuxiong Hu and Zeyang Li and Shize Lin and Suqin He and Yu Zhu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2311.07039},
year = {2024}
}