结合控制 Lyapunov 函数与 Hamilton-Jacobi 可达性的鲁棒控制
机器人学
2024-04-09 v1
摘要
本文提出了一种鲁棒控制技术，结合控制 Lyapunov 函数（Control Lyapunov function）与 Hamilton-Jacobi 可达性来计算控制器及其吸引域（Region of Attraction, ROA）。控制 Lyapunov 函数使用带有假设加性不确定性的线性系统模型，计算控制增益以及作为不确定性函数的 ROA 水平集。接着，Hamilton-Jacobi 可达性使用带有建模不确定性（无需是加性的）的非线性模型来计算后向可达集（backward reachable set, BRS）。最后，通过将 ROA 的水平集与 BRS 并置，我们可以计算出最坏情况下的加性扰动以及非线性模型的 ROA。我们在仿真中通过一个 2D 四旋翼飞行器轨迹跟踪和一个具有高度与速度调节的 2D 四旋翼飞行器展示了我们的方法。
引用
@article{arxiv.2404.05625,
title = {Robust Control using Control Lyapunov Function and Hamilton-Jacobi Reachability},
author = {Chun-Ming Yang and Pranav A. Bhounsule},
journal= {arXiv preprint arXiv:2404.05625},
year = {2024}
}