信息物理系统的控制障碍函数及其在NMPC中的应用
系统与控制
2022-01-03 v1 系统与控制
摘要
信息物理系统可处理的安全性保证算法在关键应用中十分重要。基于控制障碍函数的方法假设连续实施，而这无法在线实现。本文提出两种可处理算法以确保离散时间受控信息物理系统的前向不变性。两种方法均基于控制障碍函数以提供严格的数学安全保证。第一种算法利用Lipschitz连续性，将安全条件表述为鲁棒规划问题，随后松弛为一组仿射条件。第二种算法受tube-NMPC启发，使用仿射控制障碍函数公式并结合辅助控制器以保证系统安全。我们将近似NMPC控制器与第二种算法结合，以在约束被近似的情况下保证严格安全，并在迷你Segway上通过实验展示了其有效性。
引用
@article{arxiv.2104.14250,
title = {Control Barrier Functions for Cyber-Physical Systems and Applications to NMPC},
author = {Jan Schilliger and Thomas Lew and Spencer M. Richards and Severin Hänggi and Marco Pavone and Christopher Onder},
journal= {arXiv preprint arXiv:2104.14250},
year = {2022}
}