基于控制障碍函数的安全问题显式解
最优化与控制
2022-04-22 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
控制障碍函数方法已被广泛用于安全控制器综合。通过求解在线凸二次规划问题，可在状态空间中隐式综合出最优安全控制器。由于解唯一，从状态空间到控制输入的映射是单射的，从而使我们能够评估其底层关系。本文旨在针对具有有限控制能力的非线性控制仿射系统，将安全控制律显式综合为状态的函数。我们提出将在线二次规划问题转化为以状态为参数的离线参数化优化问题。所得显式安全控制器在程序可行时被证明是划分状态空间上的分段 Lipschitz 连续函数。我们通过求解参数化自适应控制障碍函数二次规划问题来处理不可行情形。大量仿真结果展示了状态空间划分及控制器性质。
引用
@article{arxiv.2204.09380,
title = {Explicit Solutions for Safety Problems Using Control Barrier Functions},
author = {Han Wang and Kostas Margellos and Antonis Papachristodoulou},
journal= {arXiv preprint arXiv:2204.09380},
year = {2022}
}