羅斯π引理
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羅斯π引理(Ross'π lemma),得名自以撒·麥克·羅斯[1][2][3],是計算最優控制的結果。以產生反饋控制的Caratheodory-π解為基礎,羅斯π引理提到存在基本的時間常數,是一控制系統需要針對其可控制性及穩定性進行計算的。此時間常數稱為羅斯時間常數(Ross' time constant)[4][5],和統御非線性控制系統之向量場的利普希茨連續成反比[6][7]。
理論內涵
編輯在定義羅斯時間常數T時的比例因子和受控制的擾動大小以及回授控制的規格有關。若沒有擾動,羅斯π-引理會證明開迴路的最佳解和閉迴路的相關。若有擾動,比例因子可以寫成朗伯W函數的形式。
實務應用
編輯在實際應用中,羅斯時間常數可以用DIDO的數值實驗來求得。羅斯等人證明此時間常和Caratheodory-π解的實際實現方式有關[6]。羅斯等人證明,若回授解只由零階保持產生,則若要保持可控制性及穩定性,需要快很多的取樣率。另一方面,另回授解是由Caratheodory-π技術所產生,用較慢的取樣率即可。這表示產生回授解的計算負擔遠小於標準實現方式的計算負擔。此一概念已用在機器人學的避免碰撞演算法中。處理有關靜止或是移動障礙物,且資訊不完整,或是有不確定性的情形[8]。
相關條目
編輯參考資料
編輯- ^ B. S. Mordukhovich, Variational Analysis and Generalized Differentiation, I: Basic Theory, Vol. 330 of Grundlehren der Mathematischen Wissenschaften [Fundamental Principles of Mathematical Sciences] Series, Springer, Berlin, 2005.
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- ^ 6.0 6.1 I. M. Ross, P. Sekhavat, A. Fleming and Q. Gong, "Optimal Feedback Control: Foundations, Examples, and Experimental Results for a New Approach (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)", Journal of Guidance, Control, and Dynamics, vol. 31 no. 2, pp. 307–321, 2008.
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- ^ M. Hurni, P. Sekhavat, and I. M. Ross, "An Info-Centric Trajectory Planner for Unmanned Ground Vehicles (頁面存檔備份,存於網際網路檔案館)", Chapter 11 in Dynamics of Information Systems: Theory and Applications, Springer, 2010, pp. 213–232.