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Neighborhood estimation in sensitivity-based update rules for real-time optimal control

Specht, Caroline und Gerdts, Matthias und Lampariello, Roberto (2020) Neighborhood estimation in sensitivity-based update rules for real-time optimal control. In: European Control Conference 2020, ECC 2020, Seiten 1999-2006. IEEE. 2020 European Control Conference (ECC), 12-15 May 2020, Saint Petersburg, Russia. doi: 10.23919/ECC51009.2020.9143701. ISBN 978-390714401-5.

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2kB

Offizielle URL: https://ieeexplore.ieee.org/document/9143701

Kurzfassung

In the domain of optimal control theory, an optimal control problem can be formulated with respect to a predefined task parameter set, leading to a parametric optimal control problem. In application areas such as spacecraft guidance and robotics, optimal control and trajectory planning inevitably involve dealing with motion constraints and imposing a requirement of feasibility, as well as optimality. By virtue of the Sensitivity Theorem, real-time solutions of such constrained optimal control problems can be approximated through a sensitivity-based update of a given nominal solution for nominal task parameter values. There are, however, strict requirements placed on the task parameters and on the optimization solutions to make this approximation possible, so as to place guarantees on the existence and optimality of solutions in the vicinity of the nominal solution. One of these requirements is a neighborhood of validity about the nominal parameter, the size of which is, however, not specified by the Sensitivity Theorem. In this paper, we therefore present a method by which to estimate the size of this neighborhood. We then judiciously apply the result to the whole task parameter space of interest, so as to be able to place weak guarantees on the existence and optimality of solutions throughout it. We demonstrate the efficacy of our approach on a two-link planar robot arm.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/189547/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Neighborhood estimation in sensitivity-based update rules for real-time optimal control
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Specht, CarolineCaroline.Specht (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-6070-8620NICHT SPEZIFIZIERT
Gerdts, Matthiasmatthias.gerdts (at) unibw.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Lampariello, RobertoRoberto.Lampariello (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2020
Erschienen in:European Control Conference 2020, ECC 2020
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Nein
DOI:10.23919/ECC51009.2020.9143701
Seitenbereich:Seiten 1999-2006
Verlag:IEEE
ISBN:978-390714401-5
Status:veröffentlicht
Stichwörter:manipulators optimisation sensitivity analysis space vehicles time optimal control
Veranstaltungstitel:2020 European Control Conference (ECC)
Veranstaltungsort:Saint Petersburg, Russia
Veranstaltungsart:internationale Konferenz
Veranstaltungsdatum:12-15 May 2020
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 - On-Orbit Servicing [RO]
Standort: Oberpfaffenhofen
Institute & Einrichtungen:Institut für Robotik und Mechatronik (ab 2013) > Autonomie und Fernprogrammierung
Hinterlegt von: Specht, Caroline
Hinterlegt am:02 Nov 2022 12:07
Letzte Änderung:29 Mär 2023 00:52

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