制动障碍内的制动:基于备份集方法的输入受限车辆安全关键控制
系统与控制
2025-10-20 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种安全关键控制框架,用于维持车辆在非对称表面制动时的横向运动的有界性。我们合成了一条制动控制器,旨在帮助驾驶员并保证安全,以防止过度的横向运动(即防止车辆失控),同时最小化制动距离。在制动力受限于道路可用摩擦力的输入约束条件下,我们针对上述安全关键控制问题进行了设计。我们采用备份控制屏障函数进行安全控制设计。由于该方法需要构建备份集和备份控制器,我们提出了一种新颖的、系统的方法,用于创建有效的备份集-备份控制器对,基于反线性化和连续时间Lyapunov方程。我们使用简单实例来演示所提出的安全关键控制方法。最后,我们在四轮车辆模型上实现了该方法,用于在非对称表面上的制动,并呈现了仿真结果。
引用
@article{arxiv.2510.15797,
title = {Braking within Barriers: Constructive Safety-Critical Control for Input-Constrained Vehicles via the Backup Set Method},
author = {Laszlo Gacsi and Adam K. Kiss and Tamas G. Molnar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.15797},
year = {2025}
}
备注
Submitted to the IEEE Transactions on Automation Science and Engineering. 14 pages, 10 figures