論文の概要: Admissibility-Preserving Control for Multi-Input Systems with Joint Capacity Constraints
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.00533v1
- Date: Wed, 30 Sep 2026 18:17:54 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-03 01:19:23.691749
- Title: Admissibility-Preserving Control for Multi-Input Systems with Joint Capacity Constraints
- Title(参考訳): 連系容量制約をもつ多入力系の適応性保存制御
- Abstract要約: 本稿では, 連立容量制約を考慮した多入力厳格フィードバック非線形システムの制御について述べる。
AJ-APIR(Anisotropic Joint-Admissibility-Preserving Input Realization)フレームワークを開発した。
追従誤差の指数収束を全閉ループ信号の均一な有界性とともに確立し, 共同制約下でのコマンド要求動作を特徴付ける。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 1.3252842556505173
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: This paper addresses the control of multi-input strict-feedback nonlinear systems subject to a joint capacity constraint, in which the admissible input set is a coupled subset of the individual actuator limits. Unlike existing constraint-handling methods that enforce actuator bounds channel by channel and may unnecessarily suppress admissible control directions, we develop an Anisotropic Joint-Admissibility-Preserving Input Realization (AJ-APIR) framework that explicitly exploits the geometry of the joint constraint. The proposed realization constructs a state-dependent gain matrix whose spectral decomposition separates the commanded input into normal and tangential directions relative to the constraint boundary. The normal component is attenuated as the boundary is approached, while the tangential component is preserved, which allows the admissible control effort to be redistributed without loss of tracking authority. Integrated with a backstepping controller, the AJ-APIR framework guarantees forward invariance of the joint admissible set for all time. We establish exponential convergence of the tracking error to zero together with uniform boundedness of all closed-loop signals, and characterize the resulting command-demand behavior under the joint constraint. Simulation results for a representative second-order, two-input nonlinear system subject to a power-budget constraint demonstrate the efficacy of the proposed method to enforce the joint input constraint.
- Abstract(参考訳): 本稿では,入力集合が個々のアクチュエータ制限の結合部分集合である結合容量制約を受ける多入力厳格フィードバック非線形システムの制御について述べる。
アクチュエータ境界チャネルをチャネルで強制する既存の制約処理手法と異なり,AJ-APIR(Anisotropic Joint-Admissibility-Preserving Input Realization, AJ-APIR)フレームワークを開発した。
提案した実現法は、スペクトル分解により命令された入力を制約境界に対して正規方向と接方向に分離する状態依存ゲイン行列を構成する。
通常のコンポーネントは、境界が近づき、接尾辞コンポーネントは保存されるので、トラッキング権限を失うことなく、許容制御の労力を再分配することができる。
バックステッピングコントローラと統合されたAJ-APIRフレームワークは、常にジョイント許容セットの前方不変性を保証する。
追従誤差の指数収束を全閉ループ信号の均一な有界性とともに確立し, 共同制約下でのコマンド要求動作を特徴付ける。
電力収支制約を考慮した2次2入力非線形システムのシミュレーション結果から, 結合入力制約を強制するための提案手法の有効性が示された。
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