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Geometric and Numerical Analysis of Dynamical Control Systems

Projektbeschreibung

Optimierung dynamischer Kontrollsysteme auf Riemannschen Mannigfaltigkeiten

Unterstützt über die Marie-Skłodowska-Curie-Maßnahme zielt das Projekt GNACS darauf ab, einen neuartigen Ansatz zur Bahnplanung für dynamische Kontrollsysteme auf Riemannschen Mannigfaltigkeiten zu entwickeln. Zu den praktischen Anwendungen gehören der Entwurf von Kontrollsystemen zur Bahnverfolgung für unbemannte Luftfahrzeuge, die Fracht transportieren, und die Vermeidung von Regionen in homogenen Riemannschen Räumen, um Kollisionen zu verhindern. Zu diesem Zweck werden die Kontrollkräfte in die Geometrie der Konfigurationsmannigfaltigkeit integriert, damit Trajektorien von Doppelintegrator-Systemen als Riemannsche Geodäten einer modifizierten Riemannschen Metrik erkannt werden können. Dazu wird das Projekt gordische Auflösungen einführen, die durch eine veränderte Metrik die Bahnverfolgung und die Vermeidung von Regionen ermöglichen. Letztendlich werden B-stabile Modifikationen der impliziten und symplektischen geodätischen Euler-Methoden auf Riemannschen Mannigfaltigkeiten konstruiert, um die Krümmung durch gordische Auflösungen strategisch zu modifizieren.

Ziel

This multidisciplinary project bridges differential geometry, optimal control, and numerical analysis, with practical applications in robotic engineering. It introduces a novel approach to path-planning for dynamical control systems on Riemannian manifolds, simplifying many challenges of modern geometric control methods. The central hypothesis is that, under certain conditions, control forces can be integrated into the geometry of the configuration manifold, enabling the trajectories of double-integrator systems to be interpreted as Riemannian geodesics of a modified Riemannian metric. By introducing Gordonian and conformal transformations, the metric is strategically modified to achieve objectives such as trajectory-tracking and obstacle and region avoidance. B-stable modifications of the implicit geodesic Euler method and symplectic geodesic Euler method are constructed on Riemannian manifolds by strategically modifying the curvature through Gordonian transformations. Applications considered throughout the project include the design of trajectory-tracking control schemes for teams of quadrotor UAVs transporting cargo, as well as region avoidance on Riemannian homogeneous spaces.

Wissenschaftliches Gebiet (EuroSciVoc)

Schlüsselbegriffe

Programm/Programme

Thema/Themen

Finanzierungsplan

HORIZON-TMA-MSCA-PF-EF - HORIZON TMA MSCA Postdoctoral Fellowships - European Fellowships

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Aufforderung zur Vorschlagseinreichung

(öffnet in neuem Fenster) HORIZON-MSCA-2024-PF-01

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Koordinator

NORGES TEKNISK-NATURVITENSKAPELIGE UNIVERSITET NTNU
Netto-EU-Beitrag
€ 251 578,56
Adresse
HOGSKOLERINGEN 1
7491 Trondheim
Norwegen
Region
Norge Trøndelag Trøndelag
Aktivitätstyp
Higher or Secondary Education Establishments
Links
Gesamtkosten
Keine Daten