范围兼容控制障碍函数
系统与控制
2020-01-22 v1 机器人学
系统与控制
摘要
动态系统中的安全性需求通常通过状态空间安全区域上的集合不变性约束来实施。控制障碍函数作为保证集合不变性的类李雅普诺夫函数，当系统表示为状态空间中的点时，是实施此类约束并保证安全的有效工具。本文中，我们引入范围兼容控制障碍函数，作为将系统及其在物理世界中的体积（范围）纳入考量的安全保障工具。为实现范围兼容控制障碍函数框架，提出了一种基于平方和（sum-of-squares）的优化程序。由于平方和程序计算开销可能过大，我们额外引入一种基于采样的方法，以保留传统障碍函数二次规划控制器的计算优势。我们证明了所提基于采样的控制器保留了安全性保证。文中还给出了仿真与机器人实现结果。
引用
@article{arxiv.2001.07210,
title = {Extent-Compatible Control Barrier Functions},
author = {Mohit Srinivasan and Matthew Abate and Gustav Nilsson and Samuel Coogan},
journal= {arXiv preprint arXiv:2001.07210},
year = {2020}
}