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信号时序逻辑鲁棒性度量的 Lipschitz 连续性:从单次专家示范合成控制障碍函数

系统与控制 2023-04-11 v1 系统与控制

摘要

控制障碍函数(CBFs)可高效合成控制器,以维持安全关键系统所需的不变性质。然而,识别 CBF 的问题仍属开放问题。为此,本文提供一种构造性方法,围绕一次实现由信号时序逻辑(STL)形式化描述的期望系统规范的专家示范来合成控制障碍函数。首先,我们证明所有 STL 规范均具有 Lipschitz 连续的鲁棒性度量。其次,我们利用该 Lipschitz 连续性合成时变控制障碍函数。通过对控制输入进行滤波以维持该函数的正性,我们确保系统轨迹满足期望的 STL 规范。最后,我们在 Robotarium 上展示了方法的有效性。

关键词

引用

@article{arxiv.2304.03849,
  title  = {Lipschitz Continuity of Signal Temporal Logic Robustness Measures: Synthesizing Control Barrier Functions from One Expert Demonstration},
  author = {Prithvi Akella and Apurva Badithela and Richard M. Murray and Aaron D. Ames},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2304.03849},
  year   = {2023}
}