Skip to main content
CenXiv.org
此网站处于试运行阶段,支持我们!
我们衷心感谢所有贡献者的支持。
贡献
赞助
cenxiv logo > eess > arXiv:2504.04605

帮助 | 高级搜索

电气工程与系统科学 > 系统与控制

arXiv:2504.04605 (eess)
[提交于 2025年4月6日 ]

标题: 非线性鲁棒优化在规划与控制中的应用

标题: Nonlinear Robust Optimization for Planning and Control

Authors:Arshiya Taj Abdul, Augustinos D. Saravanos, Evangelos A. Theodorou
摘要: 本文提出了一种新颖的鲁棒轨迹优化方法,用于受未知有界干扰影响的约束非线性动态系统。 特别是,我们寻求最优控制策略,使其相对于规定不确定性集内的所有可能干扰实现鲁棒可行。 为了解决这个问题,我们引入了一种双层优化算法。 外层采用基于信任域的逐次凸化方法,该方法依赖于非线性动力学和鲁棒约束的线性化。 内层涉及求解由此产生的线性化鲁棒优化问题,为此我们推导了可处理的凸重新表述,并提出了增广拉格朗日方法以高效求解这些问题。 为了进一步增强我们方法在非线性系统的鲁棒性,我们还展示了潜在的线性化误差可以有效建模为未知干扰。 仿真结果验证了我们的方法在未知干扰下以鲁棒方式控制非线性系统的适用性。 此外,从鲁棒优化的角度强调了在这种逐次线性化方案中有效处理近似误差的潜力。
摘要: This paper presents a novel robust trajectory optimization method for constrained nonlinear dynamical systems subject to unknown bounded disturbances. In particular, we seek optimal control policies that remain robustly feasible with respect to all possible realizations of the disturbances within prescribed uncertainty sets. To address this problem, we introduce a bi-level optimization algorithm. The outer level employs a trust-region successive convexification approach which relies on linearizing the nonlinear dynamics and robust constraints. The inner level involves solving the resulting linearized robust optimization problems, for which we derive tractable convex reformulations and present an Augmented Lagrangian method for efficiently solving them. To further enhance the robustness of our methodology on nonlinear systems, we also illustrate that potential linearization errors can be effectively modeled as unknown disturbances as well. Simulation results verify the applicability of our approach in controlling nonlinear systems in a robust manner under unknown disturbances. The promise of effectively handling approximation errors in such successive linearization schemes from a robust optimization perspective is also highlighted.
主题: 系统与控制 (eess.SY) ; 机器人技术 (cs.RO); 优化与控制 (math.OC)
引用方式: arXiv:2504.04605 [eess.SY]
  (或者 arXiv:2504.04605v1 [eess.SY] 对于此版本)
  https://doi.org/10.48550/arXiv.2504.04605
通过 DataCite 发表的 arXiv DOI

提交历史

来自: Arshiya Taj Abdul [查看电子邮件]
[v1] 星期日, 2025 年 4 月 6 日 20:33:53 UTC (1,470 KB)
全文链接:

获取论文:

    查看标题为《》的 PDF
  • 查看中文 PDF
  • 查看 PDF
  • HTML(实验性)
  • TeX 源代码
  • 其他格式
许可图标 查看许可
当前浏览上下文:
cs
< 上一篇   |   下一篇 >
新的 | 最近的 | 2025-04
切换浏览方式为:
cs.RO
cs.SY
eess
eess.SY
math
math.OC

参考文献与引用

  • NASA ADS
  • 谷歌学术搜索
  • 语义学者
a 导出 BibTeX 引用 加载中...

BibTeX 格式的引用

×
数据由提供:

收藏

BibSonomy logo Reddit logo

文献和引用工具

文献资源探索 (什么是资源探索?)
连接的论文 (什么是连接的论文?)
Litmaps (什么是 Litmaps?)
scite 智能引用 (什么是智能引用?)

与本文相关的代码,数据和媒体

alphaXiv (什么是 alphaXiv?)
CatalyzeX 代码查找器 (什么是 CatalyzeX?)
DagsHub (什么是 DagsHub?)
Gotit.pub (什么是 GotitPub?)
Hugging Face (什么是 Huggingface?)
带有代码的论文 (什么是带有代码的论文?)
ScienceCast (什么是 ScienceCast?)

演示

复制 (什么是复制?)
Hugging Face Spaces (什么是 Spaces?)
TXYZ.AI (什么是 TXYZ.AI?)

推荐器和搜索工具

影响之花 (什么是影响之花?)
核心推荐器 (什么是核心?)
IArxiv 推荐器 (什么是 IArxiv?)
  • 作者
  • 地点
  • 机构
  • 主题

arXivLabs:与社区合作伙伴的实验项目

arXivLabs 是一个框架,允许合作伙伴直接在我们的网站上开发和分享新的 arXiv 特性。

与 arXivLabs 合作的个人和组织都接受了我们的价值观,即开放、社区、卓越和用户数据隐私。arXiv 承诺这些价值观,并且只与遵守这些价值观的合作伙伴合作。

有一个为 arXiv 社区增加价值的项目想法吗? 了解更多关于 arXivLabs 的信息.

这篇论文的哪些作者是支持者? | 禁用 MathJax (什么是 MathJax?)
  • 关于
  • 帮助
  • contact arXivClick here to contact arXiv 联系
  • 订阅 arXiv 邮件列表点击这里订阅 订阅
  • 版权
  • 隐私政策
  • 网络无障碍帮助
  • arXiv 运营状态
    通过...获取状态通知 email 或者 slack

京ICP备2025123034号