WikiDer > И. Майкл Росс

I. Michael Ross

Исаак Майкл Росс является заслуженным профессором и программным директором по контролю и оптимизации в Военно-морская аспирантура в Монтерее, Калифорния. Он опубликовал статьи в псевдоспектральное оптимальное управление теория[1][2][3][4][5]теория стока энергии,[6][7] то оптимизация и отклонение околоземных астероидов и комет,[8][9]робототехника,[10][11] динамика отношения и контроль,[12] оптимальное управление в реальном времени[13][14] оптимальный контроль без запаха[15][16][17]и учебник по оптимальному управлению.[18] Теорема Канга-Росс-Гонга,[19][20] Π-лемма Росса, Постоянная времени Росса, Лемма Росса – Фару., а Псевдоспектральный метод Росса – Фахру все названы в его честь.[21][22][23][24][25]

Теоретические вклады

Хотя Росс внес свой вклад в теорию стока энергии, динамика отношения и контроль и планетарная защита, он наиболее известен[21][22][23][25][26] для работы над псевдоспектральное оптимальное управление. В 2001 году Росс и Фахру объявили[1] то принцип ковекторного отображения, во-первых, как особый результат псевдоспектральное оптимальное управление, и позже[4] в итоге в оптимальный контроль. Этот принцип был основан на Лемма Росса – Фару. что доказывает[22] эта дуализация и дискретизация не обязательно коммутативные операции и что необходимо предпринять определенные шаги для содействия замене. Когда дискретизация коммутативна с дуализацией, то при соответствующих условиях Принцип минимума Понтрягина возникает как следствие сходимость дискретизации. Вместе с Ф. Фахру, W. Kang и Q. Gong, Ross доказали ряд результатов о сходимости псевдоспектральных дискретизаций задач оптимального управления.[20] Росс и его коллеги показали, что Legendre и Чебышев псевдоспектральные дискретизации сходятся к оптимальному решению задачи при мягком условии ограниченности вариаций.[20]

Вклад программного обеспечения

В 2001 году Росс создал ДИДО, программный комплекс для решения оптимальный контроль проблемы. Питаться от псевдоспектральные методыРосс создал удобный набор объектов, который не требовал знания его теории для запуска DIDO. Это было использовано в работе над псевдоспектральными методами решения задач оптимального управления.[27] DIDO используется для решения задач оптимального управления в аэрокосмических приложениях,[28][29] теория поиска,[30] и робототехника. Конструкции Росса были лицензированы для других программных продуктов и использовались НАСА для решения критических проблем полета на Международная космическая станция.[31]

Взносы на перелет

В 2006 году НАСА использовало ДИДО осуществить маневрирование без метательного пороха[32] из Международная космическая станция. В 2007, СИАМ Новости напечатала страницу 1 статьи[31] объявляя об использовании теории Росса. Это привело других исследователей[27] исследовать математику псевдоспектральное оптимальное управление теория. DIDO также используется для маневрирования космической станции и эксплуатации различного наземного и летного оборудования, включая автономия и эффективность работы для нелинейные системы управления.[19]

Награды и отличия

В 2010 году Росс был избран членом Американское астронавтическое общество за "новаторский вклад в теорию, программное обеспечение и летные демонстрации псевдоспектральное оптимальное управление. »Он также получил (совместно с Фариба Фахру), AIAA Премия «Механика и управление полетом» за «фундаментальные изменения в механике полета». Его исследование сделало заголовки в Новости SIAM,[31] IEEE Журнал Control Systems,[33] IEEE Spectrum,[24] и Space Daily.[34]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б И. М. Росс и Ф. Фару, Псевдоспектральное преобразование ковекторов оптимальных систем управления, Труды Первого симпозиума МФБ по структуре систем и управлению, Прага, Чешская Республика, 29–31 августа 2001 г.
  2. ^ Росс И. М., Фару Ф. Лежандровые псевдоспектральные аппроксимации задач оптимального управления. Конспект лекций по управлению и информатике, Vol. 295, Springer-Verlag, 2003.
  3. ^ Росс, И. М .; Фахру, Ф. (2004). «Методы псевдоспектрального узла для решения задач оптимального управления». Журнал управления, контроля и динамики. 27 (3): 3. Дои:10.2514/1.3426.
  4. ^ а б И. М. Росс и Ф. Фару, Дискретная проверка необходимых условий для переключаемых нелинейных систем оптимального управления, Труды Американской конференции по управлению, Приглашенный доклад, июнь 2004 г., Бостон, Массачусетс.
  5. ^ Росс, И. М .; Фахру, Ф. (2004). "Псевдоспектральные методы планирования оптимального движения дифференциально плоских систем". IEEE Transactions по автоматическому контролю. 49 (8): 1410–1413. Дои:10.1109 / tac.2004.832972. HDL:10945/29675. S2CID 7106469.
  6. ^ Росс, И. М. (1996). "Формулировка условий устойчивости систем, содержащих приводные роторы". Журнал управления, контроля и динамики. 19 (2): 305–308. Bibcode:1996JGCD ... 19..305R. Дои:10.2514/3.21619. HDL:10945/30326.
  7. ^ Росс, И. М. (1993). «Нутационная устойчивость и основная энергия квазитвердого гиростата». Журнал управления, контроля и динамики. 16 (4): 641–647. Bibcode:1993JGCD ... 16..641R. Дои:10.2514/3.21062. HDL:10945/30324.
  8. ^ Росс, И. М .; Park, S. Y .; Портер, С. Э. (2001). "Гравитационные эффекты Земли в оптимизации Delta-V для отражения астероидов, пересекающих Землю". Журнал космических аппаратов и ракет. 38 (5): 759–764. Дои:10.2514/2.3743.
  9. ^ Park, S. Y .; Росс, И. М. (1999). «Оптимизация двух тел для отражения астероидов, пересекающих Землю». Журнал управления, контроля и динамики. 22 (3): 415–420. Bibcode:1999JGCD ... 22..415P. Дои:10.2514/2.4413.
  10. ^ М. А. Хурни, П. Сехават и И. М. Росс, "Инфоцентрический планировщик траектории для беспилотных наземных транспортных средств", Динамика информационных систем: теория и приложения, оптимизация Springer и ее приложения, 2010, стр. 213–232.
  11. ^ Gong, Q .; Lewis, L.R .; Росс, И. М. (2009). «Планирование псевдоспектрального движения для автономных транспортных средств». Журнал руководства, управления и динамики. 32 (3): 1039–1045. Bibcode:2009JGCD ... 32.1039G. Дои:10.2514/1.39697.
  12. ^ Fleming, A .; Сехават, П .; Росс, И. М. (2010). «Переориентация твердого тела за минимальное время». Журнал управления, контроля и динамики. 33 (1): 160–170. Bibcode:2010JGCD ... 33..160F. Дои:10.2514/1.43549.
  13. ^ Росс, И. М .; Фахру, Ф. (2006). «Проблемы вычисления оптимального управления в реальном времени». Математическое и компьютерное моделирование. 43 (9–10): 1172–1188. Дои:10.1016 / j.mcm.2005.05.021.
  14. ^ Росс, И. М .; Сехават, П .; Fleming, A .; Гонг, Q. (2008). «Оптимальное управление с обратной связью: основы, примеры и экспериментальные результаты для нового подхода». Журнал управления, контроля и динамики. 31 (2): 307–321. Bibcode:2008JGCD ... 31..307R. CiteSeerX 10.1.1.301.1423. Дои:10.2514/1.29532.
  15. ^ Росс И. М., Пру Р. Дж., Карпенко М. "Оптимальное управление космическим полетом без запаха". Материалы 24-го Международного симпозиума по динамике космического полета (ISSFD), 5–9 мая 2014 г., Laurel, MD.
  16. ^ И. М. Росс, Р. Дж. Пру, М. Карпенко, К. Гонг, "Задачи оптимального управления Римана – Стилтьеса для неопределенных динамических систем". Журнал по наведению, контролю и динамике, Vol. 38, No. 7 (2015), pp. 1251-1263. Doi: 10.2514 / 1.G000505.
  17. ^ И. М. Росс, Р. Дж. Пру, М. Карпенко, «Руководство без запаха», Американская конференция по контролю, 2015, стр. 5605-5610, 1–3 июля 2015 г. doi: 10.1109 / ACC.2015.7172217.
  18. ^ И. М. Росс, Учебник по принципу Понтрягина в оптимальном управлении, Второе издание, Collegiate Publishers, Сан-Франциско, Калифорния, 2015 г.
  19. ^ а б Росс, И. М .; Карпенко, М. (2012). «Обзор псевдоспектрального оптимального управления: от теории к полету». Ежегодные обзоры под контролем. 36 (2): 182–197. Дои:10.1016 / j.arcontrol.2012.09.002.
  20. ^ а б c В. Канг, И. М. Росс, К. Гонг, Псевдоспектральное оптимальное управление и его теоремы сходимости, Анализ и проектирование нелинейных систем управления, Springer, 2008, стр. 109–124.
  21. ^ а б Мордухович Б.С. Вариационный анализ и обобщенная дифференциация. I. Основы теории. 330 из серии Grundlehren derMat Mathematischen Wissenschaften [Фундаментальные принципы математических наук], Springer, Berlin, 2005.
  22. ^ а б c W. Kang, "Скорость сходимости псевдоспектрального оптимального управления по Лежандру линеаризуемыми системами с обратной связью", Журнал теории управления и приложений, Том 8, №4, 2010. С. 391-405.
  23. ^ а б Jr-; Ли, S; Ruths, J .; Ю, Т-У; Arthanari, H .; Вагнер, Г. (2011). «Оптимальный импульсный дизайн в квантовом управлении: единый вычислительный метод». Труды Национальной академии наук. 108 (5): 1879–1884. Bibcode:2011ПНАС..108.1879Л. Дои:10.1073 / pnas.1009797108. ЧВК 3033291. PMID 21245345.
  24. ^ а б Н. Бедросян, М. Карпенко и С. Бхатт, "Разгон моего спутника: сложные алгоритмы повышают производительность спутника по дешевке",IEEE Spectrum, Ноябрь 2012 г.
  25. ^ а б Stevens, R.E .; Визель, В. (2008). «Оптимальное управление в большом масштабе времени спутником электродинамической привязи». Журнал управления, контроля и динамики. 32 (6): 1716–1727. Bibcode:2008JGCD ... 31.1716S. Дои:10.2514/1.34897.
  26. ^ П. Уильямс, "Применение псевдоспектральных методов для управления удалением горизонта", Журнал руководства, управления и динамики, Том 27, Номер 2, стр 310-314, 2004.
  27. ^ а б К. Гонг, В. Канг, Н. Бедросян, Ф. Фару, П. Сехават и К. Боллино, Псевдоспектральное оптимальное управление для военных и промышленных приложений, 46-я конференция IEEE по принятию решений и управлению, Новый Орлеан, Луизиана, стр. 4128– 4142, декабрь 2007 г.
  28. ^ А. М. Хокинс, Оптимизация траектории с ограничениями при мягкой посадке на Луну с парковочной орбиты, С.М. Диссертация, кафедра аэронавтики и астронавтики, Массачусетский технологический институт, 2005 г. http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/32431
  29. ^ Дж. Р. Ри, Псевдоспектральный метод Лежандра для быстрой оптимизации траекторий ракет-носителей. С.М. Диссертация на кафедре аэронавтики и астронавтики Массачусетского технологического института, 2001 г. http://dspace.mit.edu/handle/1721.1/8608
  30. ^ Стоун, Лоуренс; Ройсет, Йоханнес; Вашберн, Алан (2016). Оптимальный поиск движущихся целей. Швейцария: Шпрингер. С. 155–188. ISBN 978-3-319-26897-2.
  31. ^ а б c В. Канг и Н. Бедросян, "Дебютный полет псевдоспектральной теории оптимального управления", СИАМ Новости, Vol. 40, стр.1, 2007.
  32. ^ «Демонстрация маневра с нулевым ракетным топливом (ZPM) Международной космической станции (ZPM) - 29.07.14». НАСА.
  33. ^ Н. С. Бедросян, С. Бхатт, В. Канг и И. М. Росс, Управление маневром без ракетного топлива, Журнал IEEE Control Systems, Октябрь 2009 г. (тематическая статья), стр. 53–73.
  34. ^ Новая процедура поворота космического корабля TRACE, Space Daily, 28 декабря 2010 г.

внешняя ссылка