基于分层有限状态机的大规模系统高效可重构最优规划
系统与控制
2023-12-21 v3 系统与控制
摘要
在本文中，我们考虑了一个建模为分层有限状态机（hierarchical finite state machine, HFSM）的大规模系统的规划问题，并开发了一种用于计算任意两个状态之间最优规划的控制算法。该控制算法包括两步：预处理步，计算 HFSM 中每台机器的最优退出代价，时间复杂度随机器数量线性增长；以及查询步，利用最优退出代价快速计算最优规划，截断 HFSM 中不相关的部分，时间复杂度随 HFSM 深度近似线性增长。该控制算法是可重构的，即能高效处理 HFSM 的变更，在预处理步中仅更新所需部分以应对变更，时间复杂度随 HFSM 深度线性增长。我们在一个机器人应用上验证了我们的算法，并与 Dijkstra 算法和 Contraction Hierarchies 进行比较。我们的算法优于两者。
引用
@article{arxiv.2303.16567,
title = {Efficient and Reconfigurable Optimal Planning in Large-Scale Systems Using Hierarchical Finite State Machines},
author = {Elis Stefansson and Karl H. Johansson},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.16567},
year = {2023}
}
备注
Accepted to CDC 2023