用于确定未知动态系统安全环境与控制器的新仿真度量
机器人学
2019-02-28 v1 系统与控制
摘要
我们考虑为具有已知状态与控制空间但未知动态的系统提取可达-避障目标的安全环境与控制器的问题。在给定环境中，一种常见方法是从系统的抽象或模型（可能从数据学习得到）合成控制器。然而，在许多情况下，模型动态与实际系统动态之间的关系未知；因此难以为系统提供安全保证。在此类情形下，标准仿真度量（SSM）定义为模型与系统输出轨迹之间的最坏情况范数距离，可用于将系统的可达-避障规范修改为对抽象更严格的规范。尽管如此，所获得的距离以及由此修改后的规范可能相当保守。这限制了可获得安全控制器的环境集合。我们提出 SPEC，一种以规范为中心的仿真度量，其仅使用违反系统规范的轨迹计算距离，从而克服这些局限。我们证明，用 SPEC 修改可达-避障规范使我们能为比 SSM 更大的环境集合合成安全控制器。我们还提出一种概率方法来计算一类通用系统的 SPEC。使用四旋翼与自动驾驶汽车仿真器的案例研究说明了所提度量在确定安全环境集合与控制器方面的优势。
引用
@article{arxiv.1902.10320,
title = {A New Simulation Metric to Determine Safe Environments and Controllers for Systems with Unknown Dynamics},
author = {Shromona Ghosh and Somil Bansal and Alberto Sangiovanni-Vincentelli and Sanjit A. Seshia and Claire J. Tomlin},
journal= {arXiv preprint arXiv:1902.10320},
year = {2019}
}
备注
22nd ACM International Conference on Hybrid Systems: Computation and Control (2019)