基于求和二次规划的离散时间控制屏障函数合成用于多项式系统
最优化与控制
2025-04-30 v2 系统与控制
系统与控制
摘要
离散时间控制屏障函数（Discrete-time Control Barrier Functions, DTCBFs）在文献中常被用作合成能够保证离散时间动力系统安全性控制策略的强大工具。然而，目前尚未能以计算高效的方式系统地合成 DTCBFs，这是一个重要的开放问题。本文首先提出了一种基于求和二次规划（Sum-of-Squares programming）的新颖交替下降方法，用于合成离散时间控制仿射多项式系统（带输入约束和半代数安全集）的二次 DTCBFs 及其对应的多项式控制策略。随后，引入两种不同的方法，将该方法扩展至更高阶多项式 DTCBFs 的合成。为证明其有效性，本文将所提方法应用于数值案例研究。
引用
@article{arxiv.2504.19330,
title = {Synthesis of Discrete-time Control Barrier Functions for Polynomial Systems Based on Sum-of-Squares Programming},
author = {Erfan Shakhesi and W. P. M. H. Heemels and Alexander Katriniok},
journal= {arXiv preprint arXiv:2504.19330},
year = {2025}
}