通过事件触发间歇控制实现稳定性与安全性及其在航天器轨道稳定中的应用

在驱动能力稀缺的系统中，例如航天器，期望仅以间歇方式施加给定控制器——包含控制器开启的时段和关闭的时段。受事件触发控制范式（在采样保持语境下利用状态相关触发器）的启发，我们将该概念推广到包含控制器关闭时的状态触发器，从而创建了间歇控制框架。我们的方法利用证书——Lyapunov 或 barrier 函数——来设计保证稳定性或安全性的间歇触发律；控制器在有益于证书的时段开启，并关闭直至达到性能阈值。本文的主要结果是，当利用 Lyapunov 函数时间歇控制器方案保证（集合）稳定性，而在 barrier 函数设定下保证安全性（前向集合不变性）。因此，我们的触发器设计可利用驱动器的间歇特性，同时实现稳定或安全的任务。我们进一步在航天器轨道稳定问题中展示了间歇控制的应用与益处。