基于时空管道的未知多智能体系统控制用于时序到达-规避-停留任务
系统与控制
2025-10-23 v1 系统与控制
摘要
本文聚焦于为未知动态多智能体系统设计控制器，以实现每个智能体的时序到达-规避-停留任务，同时防止智能体之间的相互碰撞。主要目标是为每个智能体生成时空管道 (STT)，从而制定一种闭式、无近似且分布式的控制策略，确保系统轨迹在特定时间内到达目标，同时避开随时间变化的不安全区域及其他智能体的碰撞。为此，将 STT 的要求形式化为鲁棒优化问题 (ROP)，并通过基于抽样的情景优化问题 (SOP) 求解，以解决 ROP 中因约束数量无限导致的不可行问题。通过求解 SOP 生成 STT，并设计相应的闭式控制以完成指定任务。最后通过两个案例研究展示我们方法的有效性：一个涉及全向机器人，另一个涉及建模为欧拉-拉格朗日系统的多无人机。
关键词
引用
@article{arxiv.2510.19232,
title = {Spatiotemporal Tubes based Control of Unknown Multi-Agent Systems for Temporal Reach-Avoid-Stay Tasks},
author = {Ahan Basu and Ratnangshu Das and Pushpak Jagtap},
journal= {arXiv preprint arXiv:2510.19232},
year = {2025}
}