离散时间控制屏障函数的易处理组合及其在车道保持与避障中的应用
系统与控制
2020-04-07 v1 系统与控制
摘要
本文介绍了离散时间系统的控制屏障函数，可以证明它们对于给定集合的受控不变性是必要且充分的。此外，我们针对部分控制仿射系统提出了非线性离散时间控制屏障函数，这些函数导出的受控不变性条件在控制输入中是仿射的，从而形成了一种易处理的公式化表述，使我们能够处理比现有方法具有更复杂安全条件的更广泛应用场景下的安全最优控制问题。此外，我们为多个控制屏障函数的基本和次级布尔组合开发了混合整数公式，并进一步为分段控制屏障函数提供了混合整数约束。最后，我们将这些离散时间控制屏障函数工具应用于车道保持和避障的汽车安全问题，仿真结果表明了其有效性。
引用
@article{arxiv.2004.01858,
title = {Tractable Compositions of Discrete-Time Control Barrier Functions with Application to Lane Keeping and Obstacle Avoidance},
author = {Matthew Cavorsi and Mohammad Khajenejad and Ruochen Niu and Qiang Shen and Sze Zheng Yong},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.01858},
year = {2020}
}
备注
submitted to CDC2020