基于控制障碍函数与规则式控制的 safety-critical 安全关键控制设计及其在自主变道中的应用
系统与控制
2021-03-24 v1 系统与控制
摘要
本文提出了一种新的控制设计，用于在复杂交通环境下保证车辆变道机动过程中的安全性。所提方法采用有限状态机（FSM），其中通过基于控制 Lyapunov 函数与控制障碍函数（CLF-CBF-QP）的二次规划优化问题，利用规则式控制策略计算系统的最优输入。FSM 可根据驾驶员指令与交通环境在不同状态间自动切换，使自车找到安全时机完成无碰撞变道机动。通过凸二次规划，控制器能以高更新频率保证系统安全。我们仿真了一组预先设计的典型变道场景以及随机生成的驾驶场景，以展示控制器的性能。
引用
@article{arxiv.2103.12382,
title = {Rule-Based Safety-Critical Control Design using Control Barrier Functions with Application to Autonomous Lane Change},
author = {Suiyi He and Jun Zeng and Bike Zhang and Koushil Sreenath},
journal= {arXiv preprint arXiv:2103.12382},
year = {2021}
}
备注
Accepted to ACC 2021