論文の概要: Quantile-Based Command-Reserve MPC for Current-Command Gimbal Pointing
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2610.34913v1
- Date: Mon, 26 Oct 2026 06:37:46 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-10-27 22:27:13.773267
- Title: Quantile-Based Command-Reserve MPC for Current-Command Gimbal Pointing
- Title（参考訳）: 電流圧縮型ギンバルポインティングのための量子ベースコマンド保存型MPC
- Abstract要約: 本稿では, 機械的乱れに起因した2軸電流コマンドの拘束点制御問題について検討する。
予測可能な加速度残差を補償し, 残余の不確かさを記述するために, 量子乱れ予測器を提案する。
予測の不確実性に応じてコマンドルームを予約するために,チューブインスパイアされたモデル予測制御器を提案する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 4.737811316803383
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: This paper studies the constrained line-of-sight pointing control problem of a two-axis current-command gimbal subjected to mismatched mechanical disturbances. Friction, torque ripple, current-response lag, model mismatch, and limited drive commands make accurate pointing more challenging yet interesting. A quantile disturbance predictor is proposed to compensate predictable acceleration residuals and describe their remaining uncertainty, with the aid of learning median and outer quantiles from state, command, and reference histories. A tube-inspired model predictive controller is proposed to reserve command headroom according to prediction uncertainty, with the aid of calibrated radii and stage-dependent input margins. The median improves the nominal prediction, while the radius adapts the command reserve without adding optimization variables. A finite-horizon tube inclusion result is established for a specified linear error model and fixed ancillary policy; its conditions are distinguished from the approximations used in hardware. Native command bounds and a final command limiter keep the sent commands within their prescribed range. On a two-axis embedded platform, four controller configurations are compared in seven repeated trials each. The proposed configuration achieves a two-dimensional pointing root-mean-square error of $3.94 \pm 0.10$ mrad with no command-limit samples in the evaluation windows. Its performance supports the combined use of residual prediction and adaptive command margins in the tested operating condition. Solver times and logged loop overruns are reported separately for the nominal 100 Hz implementation.
- Abstract（参考訳）: 本稿では,2軸電流複合型ジンバルの機械的乱れに対する制約点制御問題について検討する。
摩擦、トルクリップル、電流応答ラグ、モデルミスマッチ、限られたドライブコマンドは、正確な指摘をより困難かつ興味深いものにします。
予測可能な加速残差を補償し,その残存する不確実性を,状態,指令,参照履歴から中央値および外値の学習の支援により記述する。
管内モデル予測制御器は,予測不確実性に応じてコマンドヘッドルームを予約するために,キャリブレーションされたラジイとステージ依存入力マージンを用いて提案する。
中央値は名目予測を改善し、半径は最適化変数を追加することなくコマンド予約を適応させる。
所定の線形誤差モデルと固定アシラリーポリシに対して有限水平管包含結果を確立し、その条件をハードウェアで用いられる近似と区別する。
ネイティブコマンドバウンダリと最終コマンドリミッタは、送信されたコマンドを所定の範囲内に保持する。
2軸組込みプラットフォームでは、それぞれ7回の試行で4つのコントローラ構成を比較する。
提案した構成は,2次元のルート平均二乗誤差を3.94 pm 0.10$ mrad とし,評価ウィンドウにコマンド制限サンプルは存在しない。
その性能は、テストされた操作条件における残差予測と適応的なコマンドマージンの併用をサポートする。
サーバー時間とログされたループオーバーランは、名目上の100Hzの実装のために別々に報告される。
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