基于鲁棒控制收缩度量的非线性系统管状认证轨迹跟踪
系统与控制
2023-07-07 v5 系统与控制
摘要
本文提出了一种基于鲁棒控制收缩度量（CCM）的保证轨迹跟踪方法，用于受外部扰动影响的非线性控制仿射系统，旨在最小化从扰动到标称-实际轨迹偏差的 增益。该保证以不变管的形式呈现，在离线计算且对任意标称轨迹有效，在此管内，尽管存在扰动，系统的实际状态和输入均保证停留其中。在温和假设下，我们证明所提出的鲁棒 CCM（RCCM）方法比基于 CCM 和输入-状态稳定性分析的现有方法产生更紧的管。我们展示了如何将基于 RCCM 的跟踪控制器与管结合到反馈运动规划框架中，为机器人系统规划安全轨迹。仿真结果说明了所提方法的有效性，并经验性地证明了与基于 CCM 的方法相比减少了保守性。
引用
@article{arxiv.2109.04453,
title = {Tube-Certified Trajectory Tracking for Nonlinear Systems With Robust Control Contraction Metrics},
author = {Pan Zhao and Arun Lakshmanan and Kasey Ackerman and Aditya Gahlawat and Marco Pavone and Naira Hovakimyan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.04453},
year = {2023}
}
备注
Extended version of a paper published in IEEE Robotics and Automation Letters (2022). 13 pages, 6 figures