基于受控可达-避免集内近似的可证明可达-避免控制器综合
系统与控制
2023-04-25 v1 系统与控制
摘要
本文提出一种可证明可达-避免控制器的综合方法，该方法驱动在未知环境中运行的确定性系统安全到达期望目标集。该方法属于可达性分析框架，并基于受控可达-避免集（CRSs）的内近似计算。给定目标集与安全集，受控可达-避免集是这样一组状态的集合：从其中每个状态出发，至少存在一个控制器能确保系统在到达目标时间前进入目标集同时始终停留在安全集内。因此，受控可达-避免集的边界充当屏障，将能够实现可达-避免目标的状态与不能实现的状态分隔开，从而所计算的内近似为系统实现可达-避免目标提供了可行空间。我们综合可达-避免控制器的方法主要包括三步。首先基于支持向量机方法从传感器测量中学习未知环境中的状态安全集。然后，基于所学安全集与目标集，计算 CRS 的内近似。最后，在线综合控制器以确保系统通过在内近似内演化而到达目标集。所提方法在杜宾车系统上进行了验证。
引用
@article{arxiv.2304.11550,
title = {Provable Reach-avoid Controllers Synthesis Based on Inner-approximating Controlled Reach-avoid Sets},
author = {Jianqiang Ding and Taoran Wu and Yuping Qian and Lijun Zhang and Bai Xue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2304.11550},
year = {2023}
}