积分器链的指定时间安全性设计

Imoleayo Abel; Drew Steeves; Miroslav Krstic; Mrdjan Jankovic

积分器链的指定时间安全性设计

系统与控制 2023-01-02 v2 系统与控制

作者: Imoleayo Abel , Drew Steeves , Miroslav Krstic , Mrdjan Jankovic

摘要

动态系统的安全性通常通过控制障碍函数(CBFs)来实现，该类函数在系统演化的整个过程中强制实施安全约束。我们提出了一种指定时间安全性(PTSf)设计，仅对用户感兴趣的有限时间段内强制实施安全性。传统的CBF设计会使系统比必要时间更久地远离障碍，而我们的PTSf设计允许系统在指定时间前到达障碍，并在此之后遵从操作者的意图。为凸显我们的设计在处理高相对阶安全约束方面的能力，我们以积分器链为阐述重点，其安全条件定义于距控制输入最远的状态上。与现有的基于CBF的高相对阶约束方法不同，我们的方法涉及显式指定增益(而非 $\mathcal{K}$ 类函数)的选取，并借助反步法在原安全集的整体内运行，对初始条件无额外限制。设计中采用了二次规划(QP)，结合反步法及具有PTSf性质的CBFs，我们将该设计称为QP-反步PT-CBF设计。为作说明，我们给出了一个针对双积分器系统的仿真。

关键词

指定时间安全性控制障碍函数积分器链高相对阶反步法二次规划

引用

@article{arxiv.2201.09447,
  title  = {Prescribed-Time Safety Design for a Chain of Integrators},
  author = {Imoleayo Abel and Drew Steeves and Miroslav Krstic and Mrdjan Jankovic},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2201.09447},
  year   = {2023}
}

备注

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积分器链的指定时间安全性设计

摘要

关键词

引用

备注

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