The task of inducing, via continuous static state-feedback control, an asymptotically stable heteroclinic orbit in a nonlinear control system is considered in this paper. The main motivation comes from the problem of ensuring convergence to a so-called point-to-point maneuver in an underactuated mechanical system. Namely, to a smooth curve in its state--control space, which is consistent with the system dynamics and connects two (linearly) stabilizable equilibrium points. The proposed method uses a particular parameterization, together with a state projection onto the maneuver as to combine two linearization techniques for this purpose: the Jacobian linearization at the equilibria on the boundaries and a transverse linearization along the orbit. This allows for the computation of stabilizing control gains offline by solving a semidefinite programming problem. The resulting nonlinear controller, which simultaneously asymptotically stabilizes both the orbit and the final equilibrium, is time-invariant, locally Lipschitz continuous, requires no switching, and has a familiar feedforward plus feedback--like structure. The method is also complemented by synchronization function--based arguments for planning such maneuvers for mechanical systems with one degree of underactuation. Numerical simulations of the non-prehensile manipulation task of a ball rolling between two points upon the "butterfly" robot demonstrates the efficacy of the synthesis.


翻译:在非线性控制系统中,通过连续静态的状态-节奏控制诱导非线性控制系统中的静态稳定间歇轨道的任务在本文中得到了考虑。 主要动机来自确保与所谓的点到点操纵趋同的问题, 也就是通过一个作用不足的机械系统, 使其在状态- 控制空间有一个平稳的曲线, 这个曲线与系统动态一致, 并且连接两个( 线性) 稳定平衡点。 拟议的方法使用特定的参数化, 以及状态投射到操作中, 将两种线性化技术结合起来: 在边界上的电子平衡和轨道上的跨线性线性线性线化。 这允许通过解决半不精确的编程问题来计算离线控制的进展。 由此产生的非线性控制器, 它同时稳定轨道和最后平衡点。 时间- 本地 Lipschitz 连续使用, 不需要转换, 并且有两种熟悉的反馈加反馈结构 。 这个方法在模拟性滚动性操作系统下, 也用一个方向性模型性模型性模型性参数来补充一个方向-, 的模型性操作 的模型性操作 的模型 。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年1月10日
VIP会员
相关VIP内容
专知会员服务
51+阅读 · 2020年12月14日
Linux导论,Introduction to Linux,96页ppt
专知会员服务
79+阅读 · 2020年7月26日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
177+阅读 · 2019年10月11日
机器学习入门的经验与建议
专知会员服务
94+阅读 · 2019年10月10日
【哈佛大学商学院课程Fall 2019】机器学习可解释性
专知会员服务
104+阅读 · 2019年10月9日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
相关资讯
VCIP 2022 Call for Special Session Proposals
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年4月1日
AIART 2022 Call for Papers
CCF多媒体专委会
1+阅读 · 2022年2月13日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium9
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年12月17日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium6
中国图象图形学学会CSIG
2+阅读 · 2021年11月12日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium5
中国图象图形学学会CSIG
1+阅读 · 2021年11月11日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium3
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月9日
【ICIG2021】Check out the hot new trailer of ICIG2021 Symposium1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月3日
【ICIG2021】Latest News & Announcements of the Plenary Talk1
中国图象图形学学会CSIG
0+阅读 · 2021年11月1日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
26+阅读 · 2019年5月22日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
17+阅读 · 2018年12月24日
相关基金
国家自然科学基金
1+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2009年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员