端口横截障碍：端口哈密顿系统的图论安全性
系统与控制
2026-03-30 v1 系统与控制
摘要
我们研究能量函数分裂为局部存储项的端口哈密顿系统。从互联与耗散结构出发，我们在能量隔室上构造一个图。从该图出发，我们证明从约束隔室到最近受控隔室的最短路径距离给出了相应安全约束的相对阶数下界。我们还证明，当不存在路径时，任何光滑静态反馈都无法降低它。当相对阶数大于1且约束隔室的直接图邻居至少连接到一个输入端口时，我们通过减去它们的移位局部存储来重塑约束，产生一个相对阶数为1的候选障碍函数。然后我们识别出充分的正则性条件，在有界输入下恢复控制障碍函数(CBF)的可行性。我们在LC梯形网络上验证了该框架，其中电容器电荷约束的可施加性仅取决于输入拓扑。
引用
@article{arxiv.2603.26578,
title = {Port-Transversal Barriers: Graph-Theoretic Safety for Port-Hamiltonian Systems},
author = {Chi Ho Leung and Philip E. Paré},
journal= {arXiv preprint arXiv:2603.26578},
year = {2026}
}