关于安全稳定控制律的兼容性与吸引域

本文提出一种新颖的控制方法，以确保安全稳定控制律的兼容性，即非线性仿射系统的渐近稳定性与约束满足同时成立。所得结果依赖于一个渐近稳定控制律和一个零化控制障碍函数（ZCBF），但不需要控制Lyapunov函数（CLF）。我们定义了吸引域的充分条件，使得所提控制能安全稳定系统，同时保留原稳定控制律的递减Lyapunov函数。所提针对非线性仿射系统的方法需要在状态空间的大部分区域上检验系统动力学条件，这可能计算代价高昂。为便于兼容性搜索，我们将结果推广到一类包含机械系统的非线性系统，并为其设计了一种新颖控制器以保证无源性、安全性与稳定性。数值算例用于演示所提技术。