利用控制障碍函数方法保障时变参数化集合的安全性
最优化与控制
2025-03-18 v1
摘要
移动自主系统中的一个基本经典问题是在部署过程中保持自主智能体的安全性。先前的文献提出了使用控制障碍函数（CBF）来实现这一目标的技术。这些先前技术利用CBF使状态空间中的孤立点远离不安全集合。然而，各种情况需要使非单点状态集合远离不安全集合。先前的文献通过非光滑CBF方法解决了此问题，但此前尚无仅使用光滑CBF方法解决此问题的研究。本文通过提出一种将CBF方法应用于非单点参数化凸集合的新方法来填补这一空白。该方法利用log-sum-exp函数的一种形式，确保自我集合与障碍集合之间平方距离函数的可微性，从而形成严格凸、任意紧密的过度近似。安全保持控制输入可通过凸优化公式进行计算。通过多智能体仿真验证了所提方法的有效性。
引用
@article{arxiv.2503.12003,
title = {Safety for Time-Varying Parameterized Sets Using Control Barrier Function Methods},
author = {James Usevitch and Jackson Sahleen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2503.12003},
year = {2025}
}