从单一轨迹到离散时间非线性多项式系统的安全控制器综合
系统与控制
2024-09-17 v1 系统与控制
摘要
本研究致力于开发一种数据驱动方法，用于学习未知数学模型的离散时间非线性多项式系统的控制屏障证书（CBCs）及其相关的安全控制器，从而保证系统在无限时间范围内的安全性。所提出的方法利用通过输入-输出观测获得的测量数据（称为单一轨迹），这些数据是在指定的时间范围内收集的。通过满足确保未知系统被收集的数据持续激励的特定秩条件，我们直接根据有限长度的观测数据设计了 CBC 及其对应的安全控制器，而无需显式识别未知的动态系统。这是通过提出一个基于数据的平方和优化（SOS）程序来系统地设计 CBCs 及其安全控制器而实现的。我们在包括喷气发动机和 Lorenz 系统在内的两个物理案例研究中验证了我们的数据驱动方法，证明了所提出方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2409.10026,
title = {From a Single Trajectory to Safety Controller Synthesis of Discrete-Time Nonlinear Polynomial Systems},
author = {Behrad Samari and Omid Akbarzadeh and Mahdieh Zaker and Abolfazl Lavaei},
journal= {arXiv preprint arXiv:2409.10026},
year = {2024}
}