控制工具箱

控制工具箱-一个开放源码的C++库,用于机器人,优化和模型预测控制。我们介绍了控制工具箱(CT),这是一个开源的C++库,用于高效的建模、控制、估计、轨迹优化和模型预测控制。CT适用于广泛的一类动态系统,但具有与专门为机器人应用设计的建模工具的接口。本文概述了工具箱的一般概念、主要组成部分,并重点介绍了选定的应用实例。这个库包含一些工具来设计和评估控制器,建立动态系统模型和解决最优控制问题。CT是为直观地模拟由常微分方程或差分方程控制的系统而设计的。它支持成本函数和约束的快速原型化,并为不同的最优控制解算器提供标准接口。到目前为止,我们支持单次射击、迭代线性二次调节器、高斯-牛顿多次射击和经典的直接多次射击。我们提供通用NLP解算器和基于Riccati的线性二次型最优控制解算器的接口。CT被设计用来有效地解决大规模最优控制和估计问题,并允许对动态系统进行在线控制。实现快速运行时性能的一些关键特性是与自动区分、派生代码生成和多线程完全兼容。尽管如此,CT被设计成一个模块化的框架,其构建模块也可用于其他控制和估计应用,如逆动力学控制、扩展卡尔曼滤波器或运动学规划。


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  1. 邢晓伟,董恩昌:自适应动态规划工具箱(2020)阿尔十四