基于自适应增益与控制屏障函数的脉冲系统安全控制
最优化与控制
2025-04-11 v2
摘要
本文针对脉冲系统的安全挑战进行了研究，其中突发状态跳跃为系统动力学引入了显著的复杂性。我们提出了一种统一框架，将二次规划(QP)、控制屏障函数(CBFs)和自适应增益机制集成在一起，以确保在脉冲事件期间系统的安全。构建CBFs以通过捕获系统的连续动力学和脉冲状态转换的效应来强制执行安全约束。自适应增益机制根据脉冲的大小以及系统距离安全边界的程度动态调整控制输入，在瞬时状态跳跃期间保持系统安全。量身定制的QP公式包含CBFs约束和自适应增益调整，优化控制输入，同时确保符合安全关键要求。理论分析建立了自适应增益及整个框架的有界性、连续性和可行性。通过机器人机械臂上的仿真实验，展示了该方法在带有状态跳跃的脉冲系统中的实际应用性。
引用
@article{arxiv.2503.10164,
title = {Safety Control of Impulsive Systems with Control Barrier Functions and Adaptive Gains},
author = {Zihan Liu and Yuan-Hua Ni},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.10164},
year = {2025}
}
备注
The authors have identified certain technical inaccuracies in the current version of the manuscript the require substantial revision. To ensure correctness and clarity, we have decided to withdraw the submission. A thoroughly revised version will be resubmitted in the future