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Isaac Michael Ross es profesor distinguido y director del programa de Control y Optimización en la Escuela de Posgrado Naval en Monterey, CA. Ha publicado artículos sobre la teoría del control óptimo pseudoespectral , [1] [2] [3] [4] [5] teoría del sumidero de energía, [6] [7] la optimización y desviación de asteroides y cometas cercanos a la Tierra , [8 ] [9] robótica , [10] [11] dinámica y control de actitud , [12] control óptimo en tiempo real [13] [14] control óptimo sin perfume [15][16] [17] y un libro de texto sobre control óptimo. [18] El teorema de Kang-Ross-Gong, [19] [20] El lema π de Ross, la constante de tiempo de Ross , el lema de Ross-Fahroo y el método pseudoespectral de Ross-Fahroo llevan su nombre. [21] [22] [23] [24] [25]

Contribuciones teóricas [ editar ]

Aunque Ross ha hecho contribuciones a la teoría del sumidero de energía, la dinámica de actitud y el control y la defensa planetaria , es más conocido [21] [22] [23] [25] [26] por su trabajo en el control óptimo pseudoespectral . En 2001, Ross y Fahroo anunciaron [1] el principio de mapeo covector , primero, como un resultado especial en el control óptimo pseudoespectral , y luego [4] como resultado general en el control óptimo . Este principio se basó en el lema de Ross-Fahroo que prueba [22] que la dualización y la discretizaciónno son necesariamente operaciones conmutativas y que se deben tomar ciertas medidas para promover la conmutación. Cuando la discretización es conmutativa con la dualización, entonces, en las condiciones apropiadas, el principio mínimo de Pontryagin surge como consecuencia de la convergencia de la discretización . Junto con F. Fahroo , W. Kang y Q. Gong, Ross demostró una serie de resultados sobre la convergencia de discretizaciones pseudopectrales de problemas de control óptimo. [20] Ross y sus compañeros de trabajo demostraron que Legendre y ChebyshevLas discretizaciones pseudoespectrales convergen en una solución óptima de un problema bajo la condición leve de delimitación de variaciones. [20]

Contribuciones de software [ editar ]

En 2001, Ross creó DIDO , un paquete de software para resolver problemas de control óptimos . [27] [28] [29] Impulsado por métodos pseudoespectrales , Ross creó un conjunto de objetos fácil de usar que no requería conocimiento de su teoría para ejecutar DIDO. Este trabajo se utilizó en métodos pseudoespectrales para resolver problemas de control óptimo. [30] DIDO se utiliza para resolver problemas de control óptimo en aplicaciones aeroespaciales, [31] [32] teoría de búsqueda, [33] y robótica . Las construcciones de Ross se han licenciado a otros productos de software y la NASA las ha utilizado para resolver problemas críticos de vuelo en elEstación espacial internacional . [34]

Contribuciones de vuelo [ editar ]

En 2006, la NASA utilizó DIDO para implementar maniobras de propulsor cero [35] de la Estación Espacial Internacional . En 2007, SIAM News imprimió un artículo de página 1 [34] anunciando el uso de la teoría de Ross. Esto llevó a otros investigadores [30] a explorar las matemáticas de la teoría del control óptimo pseudoespectral . DIDO también se utiliza para maniobrar la Estación Espacial y operar varios equipos terrestres y de vuelo para incorporar autonomía y eficiencia de rendimiento para sistemas de control no lineales . [19]

Premios y distinciones [ editar ]

En 2010, Ross fue elegido miembro de la Sociedad Astronáutica Estadounidense por "sus contribuciones pioneras a la teoría, el software y la demostración de vuelo del control pseudoespectral óptimo ". También recibió (junto con Fariba Fahroo ), el premio AIAA Mechanics and Control of Flight Award por "cambiar fundamentalmente el panorama de la mecánica de vuelo". Su investigación ha aparecido en los titulares de SIAM News , [34] IEEE Control Systems Magazine , [36] IEEE Spectrum , [24] y Space Daily . [37]

Ver también [ editar ]

  • Lema π de Ross
  • Solución Caratheodory-π
  • Métodos pseudoespectrales de Ross-Fahroo
  • Lema de Ross-Fahroo
  • Principio de mapeo de Covector
  • Método pseudoespectral Bellman
  • Métodos pseudoespectrales planos
  • DIDO (control óptimo)

Referencias [ editar ]

  1. ^ a b I. M. Ross y F. Fahroo, A Pseudospectral Transformation of the Covectors of Optimal Control Systems, Actas del primer simposio de IFAC sobre estructura y control de sistemas, Praga, República Checa, 29-31 de agosto de 2001.
  2. ^ MI Ross y F. Fahroo, Aproximaciones pseudoespectrales de Legendre de problemas de control óptimos, Notas de conferencias en Ciencias de la información y el control , vol. 295, Springer-Verlag, 2003.
  3. ^ Ross, MI; Fahroo, F. (2004). "Métodos de anudado pseudoespectral para resolver problemas de control óptimo" . Revista de Orientación, Control y Dinámica . 27 (3): 3. doi : 10.2514 / 1.3426 .
  4. ^ a b IM Ross y F. Fahroo, Verificación discreta de las condiciones necesarias para sistemas de control óptimos no lineales conmutados, Actas de la Conferencia de control estadounidense, documento invitado, junio de 2004, Boston, MA.
  5. ^ Ross, MI; Fahroo, F. (2004). "Métodos pseudoespectrales para la planificación óptima del movimiento de sistemas diferencialmente planos" . Transacciones IEEE sobre control automático . 49 (8): 1410–1413. doi : 10.1109 / tac.2004.832972 . hdl : 10945/29675 . S2CID 7106469 . 
  6. ^ Ross, MI (1996). "Formulación de condiciones de estabilidad para sistemas que contienen rotores accionados". Revista de Orientación, Control y Dinámica . 19 (2): 305–308. Código bibliográfico : 1996JGCD ... 19..305R . doi : 10,2514 / 3,21619 . hdl : 10945/30326 .
  7. ^ Ross, MI (1993). "Estabilidad Nutacional y Energía Núcleo de un Girostato Cuasi-rígido". Revista de Orientación, Control y Dinámica . 16 (4): 641–647. Código Bibliográfico : 1993JGCD ... 16..641R . doi : 10,2514 / 3,21062 . hdl : 10945/30324 .
  8. ^ Ross, MI; Park, SY; Porter, SE (2001). "Efectos gravitacionales de la tierra en la optimización de Delta-V para desviar asteroides que cruzan la tierra". Revista de naves espaciales y cohetes . 38 (5): 759–764. doi : 10,2514 / 2,3743 .
  9. ^ Park, SY; Ross, MI (1999). "Optimización de dos cuerpos para desviar asteroides que cruzan la tierra". Revista de Orientación, Control y Dinámica . 22 (3): 415–420. Código Bibliográfico : 1999JGCD ... 22..415P . doi : 10,2514 / 2,4413 .
  10. ^ MA Hurni, P. Sekhavat y IM Ross, "Un planificador de trayectoria centrado en la información para vehículos terrestres no tripulados", Dinámica de los sistemas de información: teoría y aplicaciones, Optimización de Springer y sus aplicaciones, 2010, págs. 213-232.
  11. ^ Gong, Q .; Lewis, LR; Ross, MI (2009). "Planificación de movimiento pseudoespectral para vehículos autónomos". Revista de Orientación, Control y Dinámica . 32 (3): 1039–1045. Código Bibliográfico : 2009JGCD ... 32.1039G . doi : 10,2514 / 1,39697 .
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  16. ^ MI Ross, RJ Proulx, M. Karpenko y Q. Gong, "Problemas de control óptimo de Riemann-Stieltjes para sistemas dinámicos inciertos", Revista de orientación, control y dinámica , vol. 38, núm. 7 (2015), págs. 1251-1263. doi: 10.2514 / 1.G000505.
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  23. ^ a b Jr-; Li, S; Ruths, J .; Yu, TY; Arthanari, H .; Wagner, G. (2011). "Diseño de pulso óptimo en control cuántico: un método computacional unificado" . Actas de la Academia Nacional de Ciencias . 108 (5): 1879–1884. Código bibliográfico : 2011PNAS..108.1879L . doi : 10.1073 / pnas.1009797108 . PMC 3033291 . PMID 21245345 .  
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  35. ^ "Demostración de maniobra de propulsor cero (ZPM) de la estación espacial internacional (ZPM) - 29/07/14" . NASA.
  36. ^ NS Bedrossian, S. Bhatt, W. Kang e IM Ross, Guía de maniobras de propulsor cero, Revista de sistemas de control IEEE , octubre de 2009 (artículo principal), págs. 53–73.
  37. ^ Nuevo procedimiento de giro de la nave espacial TRACE, Space Daily , 28 de diciembre de 2010

Enlaces externos [ editar ]

  • Elissar Global