elib
DLR-Header
DLR-Logo -> http://www.dlr.de
DLR Portal Home | Impressum | Datenschutz | Kontakt | English
Schriftgröße: [-] Text [+]

On Time-Optimal Control of Elastic Joints under Input Constraints

Keppler, Manuel und De Luca, Alessandro (2020) On Time-Optimal Control of Elastic Joints under Input Constraints. In: 59th IEEE Conference on Decision and Control, CDC 2020. IEEE. 59th Conference on Decision and Control, Jeju Island, Republic of Korea. doi: 10.1109/CDC42340.2020.9304224. ISBN 978-172817447-1. ISSN 0743-1546.

Dies ist die aktuellste Version dieses Eintrags.

[img] PDF
267kB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9304224

Kurzfassung

We present a complete synthesis method for time-optimal rest-to-rest motions of an elastic joint system with bounded torque input. An equivalence with the two-body problem in classical mechanics is highlighted, allowing to introduce a change of coordinates that reduces the problem to a pair of decoupled one-body problems. In place of the original coupled fourth-order dynamics, the motion of two equivalent masses has to be synchronized in separate phase spaces. The solution is provided in closed form by following purely geometric arguments, and verifies the standard optimality conditions. The obtained control is a bang-bang policy with either one or three switchings, depending on the dynamic parameters and the required displacement. One-switching solutions are called natural motions for the system: given a set of dynamic parameters, they cover the displacement space in a sparse way. Natural motions are the only instances when minimum-time solutions for the elastic and the equivalent rigid joint system match, whereas the rigid system is faster for all other optimal rest-to-rest motions.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/187794/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:On Time-Optimal Control of Elastic Joints under Input Constraints
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Keppler, ManuelManuel.Keppler (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-1532-963XNICHT SPEZIFIZIERT
De Luca, AlessandroUniversita di Roma “La Sapienza”https://orcid.org/0000-0002-0713-5608NICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Dezember 2020
Erschienen in:59th IEEE Conference on Decision and Control, CDC 2020
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Ja
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1109/CDC42340.2020.9304224
Verlag:IEEE
ISSN:0743-1546
ISBN:978-172817447-1
Status:veröffentlicht
Stichwörter:Elastic joints, time-optimal control, input bounds
Veranstaltungstitel:59th Conference on Decision and Control
Veranstaltungsort:Jeju Island, Republic of Korea
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Robotik
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R RO - Robotik
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Leichtbau-Robotik [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Analyse und Regelung komplexer Robotersysteme
Hinterlegt von: Keppler, Manuel
Hinterlegt am:04 Aug 2022 10:39
Letzte Änderung:04 Aug 2022 10:39

Verfügbare Versionen dieses Eintrags

  • On Time-Optimal Control of Elastic Joints under Input Constraints. (deposited 04 Aug 2022 10:39) [Gegenwärtig angezeigt]

Nur für Mitarbeiter des Archivs: Kontrollseite des Eintrags

Blättern
Suchen
Hilfe & Kontakt
Informationen
electronic library verwendet EPrints 3.3.12
Gestaltung Webseite und Datenbank: Copyright © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Alle Rechte vorbehalten.