斯泰芬·乔斯；Matthias比泽；罗兰·卡雷迈耶；克努特·格雷钦 基于切换状态变量滤波器的非线性平坦SISO系统约束在线轨迹规划。 （英语） 兹比尔1429.93383 Automatica公司 110，文章ID 108583，第7页（2019年）. 摘要：讨论了基于平坦度前馈控制器（FFC）的约束在线轨迹规划（OTP）问题先验系统输出的未知参考信号。作为被控对象，假设非线性最小相位单输入单输出（SISO）系统在平坦状态下具有输入约束和多面体约束。目标是实现快速参考跟踪和基于优先级的约束满足，尽管避免了在线优化。因此，OTP是通过开关状态变量滤波器（SSVF）建立的。根据上述要求，切换是由于滤波器的最高导数受到限制而导致的，并且是通过一个基本优化问题的分段解导出的。本文给出了SSVF的推导过程，讨论了所提出概念的必要稳定性条件，最后通过仿真研究证明了SSVF的性能。此外，还比较了各自的最优控制问题解和模型预测控制器（MPC）。 MSC公司： 93E11号机组 随机控制理论中的滤波 93立方 由微分方程以外的函数关系控制的控制/观测系统（例如混合系统和开关系统） 93立方厘米 控制理论中的非线性系统 关键词：约束轨迹规划；实时；状态约束；输入约束；最小相位SISO系统；微分平坦系统 软件：抓斗 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{S.Joos}等人，Automatica 110，文章ID 108583，7 p.（2019年；Zbl 1429.93383） 全文： 内政部 参考文献： [1] Ariens，D.、Diehl，M.、Ferreau，H.J.、Houska，B.、Logist，F.和Quirynen，R.等人，《ACADO工具包用户手册》（2014年）。工程中心优化。；Ariens，D.、Diehl，M.、Ferreau，H.J.、Houska，B.、Logist，F.和Quirynen，R.等人，《ACADO工具包用户手册》（2014年）。工程中心优化。 [2] Delaleau，E.和Strankovic，A.（2004年）。基于平坦度的永磁同步电机分级控制。在程序。自动控制https://ieeexplore.ieee.org/document/1383580; Delaleau，E.和Strankovic，A.（2004年）。基于平坦度的永磁同步电机分级控制。在程序。自动控制https://ieeexplore.ieee.org/document/1383580 [3] 恩格尔，T。；沃尔兹，A。；Mesmer，F。；莱茵，S。；Graichen，K.，使用基于梯度的增广拉格朗日方法（GRAMPC）的嵌入式非线性模型预测控制软件框架，Springer Optimization and Engineering，1-41（2019）·Zbl 07123819号 [4] Faiz，N。；阿格拉瓦尔，S.K。；Murray，R.M.，带动力学和不等式的微分平坦系统的轨迹规划，制导、控制和动力学杂志，24219-227（2001） [5] Faulwasser，T。；Hagenmeyer，V.公司。；Findeisen，R.，平面系统的约束可达性和轨迹生成，Automatica，501151-1159（2014）·兹比尔1298.93064 [6] 弗利斯，M。；Lévine，J。；马丁·P。；Rouchon，P.，《非线性系统的平坦性和缺陷：介绍性理论和示例》，《国际控制杂志》，611327-1361（1995）·Zbl 0838.93022号 [7] Graichen，K。；Zeitz，M.，输入约束下非线性mimo系统有限时间过渡问题的前馈控制设计，国际控制杂志，81，417-427（2008）·Zbl 1152.93374号 [8] Hagenmeyer，V.、Streif，S.和Zeitz，M.（2004）。球板实验室实验的基于平坦度的前馈和反馈线性化。在程序。IFAC NOLCOS公司https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667017312260; Hagenmeyer，V.、Streif，S.和Zeitz，M.（2004）。球板实验室实验的基于平坦度的前馈和反馈线性化。在程序。IFAC NOLCOS公司https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667017312260 [9] 哈根迈耶，V。；Zeitz，M.，关于非平坦输出的平坦非线性单输入单输出系统的内部动力学，《系统与控制快报》，52，323-327（2004）·Zbl 1157.93349号 [10] Johansson，M.，分段线性控制系统（2003），Springer·Zbl 1008.93002号 [11] Joos，S.、Bitzer，M.、Karrelmeyer，R.和Graichen，K.（2017年）。使用切换状态变量滤波器的状态和输入约束线性SISO系统的在线轨迹规划。在程序。国际自动控制联合会世界大会https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896317308297; Joos，S.、Bitzer，M.、Karrelmeyer，R.和Graichen，K.（2017）。使用切换状态变量滤波器的状态和输入约束线性SISO系统的在线轨迹规划。在程序。国际自动控制联合会世界大会https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2405896317308297 [12] Joos，S.、Bitzer，M.、Karrelmeyer，R.和Graichen，K.（2018年）。具有时变状态和输入约束的线性SISO系统的基于优先级的切换反馈控制。在程序。ECC公司https://ieeexplore.ieee.org/document/8550172; Joos，S.、Bitzer，M.、Karrelmeyer，R.和Graichen，K.（2018年）。具有时变状态和输入约束的线性SISO系统的基于优先级的切换反馈控制。在程序。ECC公司https://ieeexplore.ieee.org/document/8550172 [13] Joos，S.、Bruder，R.、Specker，T.、Bitzer，M.和Graichen，K.（2019年）。以高度自动化驾驶为例，利用状态和输入约束进行运动实时轨迹规划。在程序。第23届国际系统理论、控制与计算会议（ICSTCC）; Joos，S.、Bruder，R.、Specker，T.、Bitzer，M.和Graichen，K.（2019年）。以高度自动化驾驶为例，利用状态和输入约束进行运动实时轨迹规划。在程序。第23届系统理论、控制与计算国际会议（ICSTCC） [14] Joos，S.、Trachte，A.、Bitzer，M.和Graichen，K.（2019年）。液压轴向活塞电机的约束实时旋转角度控制。在程序。第八届IFAC机电一体化; Joos，S.、Trachte，A.、Bitzer，M.和Graichen，K.（2019年）。液压轴向活塞电机的约束实时旋转角度控制。在程序。第八届IFAC机电一体化 [15] 哈利勒，香港，非线性系统（2003），普伦蒂斯·霍尔 [16] K.Knierim。；Sawodny，O.，三次连续轨迹的实时轨迹生成，（IEEE工业电子与应用会议（2012）） [17] Kotman，P.，《柴油机空气系统建模与控制》（2018），Shaker，论文TU维也纳 [18] Kotman，P.、Bitzer，M.和Kugi，A.（2012年）。基于优先级的非线性EGR增压空气系统约束轨迹规划。在程序。自动控制https://ieeexplore.ieee.org/document/6315365/; Kotman，P.、Bitzer，M.和Kugi，A.（2012年）。基于优先级的非线性EGR增压空气系统约束轨迹规划。在程序。自动控制https://ieeexplore.ieee.org/document/6315365/ [19] 林，H。；Antsaklis，P.J.，切换线性系统的稳定性和可镇定性：最新结果综述，IEEE自动控制汇刊，54，308-322（2009）·Zbl 1367.93440号 [20] Nocedal，J。；Wright，S.J.，《数值优化》（2006），施普林格出版社·Zbl 1104.65059号 [21] Petit，N.、Milam，M.和Murray，R.（2001年）。基于反演的约束轨迹优化。在程序。IFAC NOLCOS公司https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667017353491; Petit，N.、Milam，M.和Murray，R.（2001年）。基于反演的约束轨迹优化。在程序。IFAC NOLCOS公司https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1474667017353491 [22] Stumper，J.-F.，&Kennel，R.（2011）。具有输入和状态约束的线性控制系统的计算效率轨迹优化。在程序。自动控制https://ieeexplore.ieee.org/document/5990741; Stumper，J.-F.，&Kennel，R.（2011）。具有输入和状态约束的线性控制系统的计算高效轨迹优化。在程序。自动控制https://ieeexplore.ieee.org/document/5990741 [23] 苏亚万，F。；多纳，J.D。；Seron，M.，使用平面度和B样条曲线生成约束线性系统的最小时间轨迹，国际控制杂志，84，1565-1585（2011）·Zbl 1230.49032号 [24] 扎那西，R。；比安科，C.G.L。；Tonielli，A.，用于生成平滑轨迹的非线性滤波器，Automatica，36439-448（2000）·Zbl 0967.93014号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。