超越吸引域：量化自然动态的鲁棒性

恰当地设计系统以展现有利的自然动态，可极大简化控制策略的设计或学习。然而，何种构成有利的自然动态及其效应如何量化仍不清楚。多数关于简单行走与奔跑模型的研究聚焦于被动极限环的吸引域及自稳定性概念。我们转而强调超越吸引域的重要性。我们展示一种基于生存理论的方法来量化状态-动作空间中的鲁棒集。这些集合对所有鲁棒控制策略族均有效，从而使我们能在设计控制策略或指定控制目标之前量化自然动态固有的鲁棒性。我们使用弹簧-质量模型（奔跑系统的简单低维模型）阐明我们的公式。随后给出一个应用示例：使用无梯度优化方案优化模拟平面单足机器人的鲁棒性。两个案例研究均得出一种提供更高鲁棒性的非线性等效刚度。