基于控制屏障函数的共享控制与车辆安全

本文提出一种基于控制屏障函数的方法，用于共享控制以防止车辆进入不可恢复的状态空间区域。将最大可恢复椭圆椭体作为安全集合呈现于侧滑角-偏航率相平面内，其中可以维持车辆的状态。随后，在最大可恢复椭圆椭体上定义指数型控制屏障函数以促进安全性。仿真结果表明，该方法能够实现安全漂移，即在极限驾驶而不翻车。随后使用实验车辆在封闭赛道上验证了共享控制漂移的结果。结果表明，该共享控制框架能够在计算效率高的情况下，即使在极端漂移机动中，也能维持车辆状态在安全域内。