基于动态输出反馈屏障对的不确定多输入多输出系统安全控制

基于屏障函数的动态系统安全控制依赖于已知全状态信息。本文提出一种针对具有部分状态信息的不确定多输入多输出（MIMO）系统的安全控制新方法。所提方法结合向量范数屏障函数的综合与动态输出反馈安全控制器，以确保鲁棒的安全性强制。该安全控制器在不确定动态与扰动下保证屏障函数的不变性。为应对利用部分状态信息进行安全验证的挑战，开发了屏障函数估计器。该估计器采用基于辨识器的状态估计器获得在系统不确定模型参数上仿射的状态估计。通过结合不确定模型参数与扰动的先验界限知识，该状态估计为屏障函数提供了鲁棒上界。与现有基于控制屏障函数的方法对比分析表明，所提方法在紧输入约束下强制安全约束及利用估计状态信息方面具有优势。