Model Predictive Control for a 3D Pendulum on SO(3) Manifold Using Convex Optimization

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:

Conventional model predictive control (MPC) methods are usually implemented to systems with discrete-time dynamics laying on smooth vector space $ mathbf{R}^n$‎. ‎In contrast‎, ‎the configuration space of the majority of mechanical systems is not expressed as Euclidean space‎. ‎Therefore‎, ‎the MPC method in this paper has developed on a smooth manifold as the configuration space of the attitude control of a 3D pendulum‎. ‎The Lie Group Variational Integrator (LGVI) equations of motion of the 3D pendulum have been considered as the discrete-time update equations since the LGVI equations preserve the group structure and conserve quantities of motion‎. ‎The MPC algorithm is applied to the linearized dynamics of the 3D pendulum according to its LGVI equations around the equilibrium using diffeomorphism‎. ‎Also‎, ‎as in standard MPC algorithms‎, ‎convex optimization is solved at each iteration to compute the control law‎. ‎In this paper‎, ‎the linear matrix inequality (LMI) is used to solve the convex optimization problem under constraints‎. ‎A numerical example illustrates the design procedure‎.

Language:
English
Published:
Control and Optimization in Applied Mathematics, Volume:4 Issue: 2, Summer-Autumn 2019
Pages:
69 to 80
magiran.com/p2256146  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!