可行性保证的安全关键控制及其在异构队列中的应用
最优化与控制
2024-09-10 v5 系统与控制
系统与控制
摘要
本文研究具有紧控制界系统的安全性与可行性保证。已有研究表明, 在优化二次代价并满足状态与控制约束的同时稳定仿射控制系统, 可利用控制障碍函数(CBF)与控制 Lyapunov 函数(CLF)映射为一系列二次规划(QP)。该方法的主要挑战之一是, 在高相对阶安全约束下(尤其在紧控制界下)QP 易变为不可行。近期工作聚焦于推导保证可行性的充分条件, 但现有结果依赖于具体情形。本文考虑一般情形, 定义可行性约束并提出一类新型 CBF 以强制该约束。我们的方法在保证安全性要求的同时, 保证了上述 QP 的可行性。我们在具有紧控制界的异构队列自适应巡航控制(ACC)问题上演示了所提方法, 并与现有 CBF-CLF 方法比较。结果表明, 我们提出的方法能生成渐变(无突变)且具备可行性与安全性保证的控制。
引用
@article{arxiv.2310.00238,
title = {Feasibility-Guaranteed Safety-Critical Control with Applications to Heterogeneous Platoons},
author = {Shuo Liu and Wei Xiao and Calin A. Belta},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.00238},
year = {2024}
}
备注
8 pages, 2 figures. arXiv admin note: text overlap with arXiv:2304.00372