Zur zeitoptimalen Steuerung elastischer Gelenke unter Eingabebeschränkungen
M. Keppler und A. De Luca, "Zur zeitoptimalen Steuerung elastischer Gelenke unter Eingabebeschränkungen,"
Veröffentlicht in: 2020 59th IEEE Conference on Decision and Control (CDC)
DOI: 10.1109/CDC42340.2020.9304224
Wir heben die Äquivalenz zwischen der Bewegung eines elastischen Gelenks und dem Zweikörperproblem in der klassischen Mechanik hervor. Basierend auf dieser Beobachtung wird eine Änderung der Koordinaten eingeführt, die das Zweikörperproblem auf ein Paar entkoppelter Einkörperprobleme reduziert. Dies ermöglicht es, das Problem der Bewegung von Ruhe zu Ruhe mit begrenztem Antriebsmoment auf elegante geometrische Weise zu behandeln. Anstatt sich direkt mit der Dynamik der vierten Ordnung zu befassen, betrachten wir zwei gleichwertige Massen, deren Bewegungen in getrennten Phasenräumen synchronisiert werden müssen. Auf der Grundlage dieser Idee leiten wir eine vollständige Synthesemethode für zeitoptimale Ruhe-zu-Ruhe-Bewegungen dieses elastischen Systems ab. Die Lösung ist eine Bang-Bang-Kontrollpolitik mit einem oder drei Schaltern. Wir führen auch das Konzept der natürlichen Bewegungen ein, wenn die zeitminimale Lösung für das elastische und das starre System dieselbe ist. Die mit unserem rein geometrischen Ansatz erhaltenen Lösungen in geschlossener Form bestätigen die Standard-Optimalitätsbedingungen.
DLR (CC-BY 3.0)
Zur zeitoptimalen Steuerung elastischer Gelenke unter Eingabebeschränkungen
Zur zeitoptimalen Steuerung elastischer Gelenke unter Eingabebeschränkungen
M. Keppler und A. De Luca, "Zur zeitoptimalen Steuerung elastischer Gelenke unter Eingabebeschränkungen,"
Veröffentlicht in: 2020 59th IEEE Conference on Decision and Control (CDC)
DOI: 10.1109/CDC42340.2020.9304224
Wir heben die Äquivalenz zwischen der Bewegung eines elastischen Gelenks und dem Zweikörperproblem in der klassischen Mechanik hervor. Basierend auf dieser Beobachtung wird eine Änderung der Koordinaten eingeführt, die das Zweikörperproblem auf ein Paar entkoppelter Einkörperprobleme reduziert. Dies ermöglicht es, das Problem der Bewegung von Ruhe zu Ruhe mit begrenztem Antriebsmoment auf elegante geometrische Weise zu behandeln. Anstatt sich direkt mit der Dynamik der vierten Ordnung zu befassen, betrachten wir zwei gleichwertige Massen, deren Bewegungen in getrennten Phasenräumen synchronisiert werden müssen. Auf der Grundlage dieser Idee leiten wir eine vollständige Synthesemethode für zeitoptimale Ruhe-zu-Ruhe-Bewegungen dieses elastischen Systems ab. Die Lösung ist eine Bang-Bang-Kontrollpolitik mit einem oder drei Schaltern. Wir führen auch das Konzept der natürlichen Bewegungen ein, wenn die zeitminimale Lösung für das elastische und das starre System dieselbe ist. Die mit unserem rein geometrischen Ansatz erhaltenen Lösungen in geschlossener Form bestätigen die Standard-Optimalitätsbedingungen.
DLR (CC-BY 3.0)
Credit: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Länge: 00:12:01