Geometric Properties of Time-Optimal Controls With State Constraints Using Strong Observability

可观测性 最优控制 数学 放松(心理学) 数学优化 国家(计算机科学) 边界(拓扑) 可行区 凸优化 正多边形 控制理论(社会学) 应用数学 控制(管理) 计算机科学 算法 数学分析 几何学 人工智能 心理学 社会心理学
作者
Nathaniel T. Woodford,Matthew W. Harris
出处
期刊:IEEE Transactions on Automatic Control [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:67 (12): 6881-6887 被引量:12
标识
DOI:10.1109/tac.2021.3134627
摘要

This article considers minimum time optimal control problems with linear dynamics subject to state equality constraints and control inequality constraints. In the absence of state constraints, there are well-known sufficient conditions to guarantee that optimal controls are at the boundary or extreme points of the control set. With strong observability as the key tool, analogous conditions are derived for problems subject to both extrinsic and intrinsic state constraints. Understanding these geometric properties enables exact convex relaxations. The relaxation technique is used to convert a nonconvex quadratic program to a second-order cone program and a mixed integer linear program to a linear program. The relaxations accelerate numerical solution times by factors of 18 000 and 150, respectively. As such, the theorems and relaxations are seen as important tools for real-time optimization-based control.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
天天快乐应助奋斗水香采纳,获得10
1秒前
111完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
3秒前
3秒前
支半雪完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
高天雨完成签到 ,获得积分10
4秒前
受昂夫发布了新的文献求助10
4秒前
qianqina发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
vccccc发布了新的文献求助10
5秒前
吴宁发布了新的文献求助10
5秒前
中岛悠斗完成签到,获得积分10
8秒前
super chan完成签到,获得积分10
8秒前
light发布了新的文献求助10
8秒前
记得吃早饭完成签到,获得积分10
10秒前
洛黎发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
11秒前
11秒前
骡马市的阿强应助熊猫海采纳,获得10
12秒前
14秒前
朴素的文轩完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
15秒前
16秒前
温暖砖头发布了新的文献求助10
16秒前
安详的琳完成签到,获得积分10
16秒前
奋斗水香发布了新的文献求助10
17秒前
石榴发布了新的文献求助10
18秒前
Ascent完成签到,获得积分10
18秒前
熊猫海完成签到,获得积分10
19秒前
An慧发布了新的文献求助10
19秒前
嗷嗷嗷发布了新的文献求助10
20秒前
20秒前
20秒前
爆米花应助陆陶缘采纳,获得10
20秒前
21秒前
晨青完成签到,获得积分10
21秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7616853
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9192275
关于积分的说明 19699408
捐赠科研通 7189379
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271944
关于科研通互助平台的介绍 2434721
邀请新用户注册赠送积分活动 2266945