基于凸优化的移动智能体样条轨迹跟踪与避障
系统与控制
2024-03-26 v1 系统与控制
摘要
我们提出了一种基于输出反馈控制的运动规划技术，使智能体能够收敛到指定的多项式轨迹，同时对控制器施加一组安全约束，以在自由配置空间（多边形环境）内避免碰撞。为实现这一目标，我们：1) 将多边形环境分解为不同的重叠单元；2) 将多项式轨迹表示为具有给定初始条件的参考动态系统的输出；3) 利用控制 Lyapunov 函数 (CLFs) 和控制 Barrier 函数 (CBFs)，将收敛与安全约束表示为控制器上的线性矩阵不等式 (LMIs)；4) 求解一个施加了收敛与安全约束的半定规划 (SDP) 问题，为每个凸单元综合出一个控制器。文中包含了大量仿真，以在不同初始条件和不同参考轨迹下测试我们的运动规划方法。综合出的控制器对初始条件的变化具有鲁棒性，且相对于多边形环境的边界始终是安全的。
引用
@article{arxiv.2403.16900,
title = {Spline Trajectory Tracking and Obstacle Avoidance for Mobile Agents via Convex Optimization},
author = {Akua Dickson and Christos G. Cassandras and Roberto Tron},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.16900},
year = {2024}
}