This letter presents a constrained control framework that integrates Explicit Reference Governors (ERG) with Control Barrier Functions (CBF) to ensure recursive feasibility without online optimization. We formulate the reference update as a virtual control input for an augmented system, governed by a smooth barrier function constructed from the softmin aggregation of Dynamic Safety Margins (DSMs). Unlike standard CBF formulations, the proposed method guarantees the feasibility of safety constraints by design, exploiting the forward invariance properties of the underlying Lyapunov level sets. This allows for the derivation of an explicit, closed-form reference update law that strictly enforces safety while minimizing deviation from a nominal reference trajectory. Theoretical results confirm asymptotic convergence, and numerical simulations demonstrate that the proposed method achieves performance comparable to traditional ERG frameworks.


翻译:本文提出一种结合显式参考调节器(ERG)与控制障碍函数(CBF)的约束控制框架,无需在线优化即可保证递归可行性。我们将参考更新构建为增广系统的虚拟控制输入,该虚拟输入受由动态安全裕度(DSM)的softmin聚合构建的光滑障碍函数约束。与传统CBF公式不同,所提方法通过设计保证安全约束的可行性,利用了底层李雅普诺夫水平集的前向不变性特性。由此推导出显式闭式参考更新律,该更新律在严格保证安全性的同时最小化与标称参考轨迹的偏差。理论结果证明了渐进收敛性,数值仿真表明该方法可达到与传统ERG框架相当的性能。

0
下载
关闭预览

相关内容

《导弹规避的优化控制方法》200页论文
专知会员服务
59+阅读 · 2023年12月25日
【Nature论文】深度网络中的梯度下降复杂度控制
专知会员服务
41+阅读 · 2020年3月9日
深度学习网络调参技巧
AINLP
15+阅读 · 2019年11月15日
【学界】虚拟对抗训练:一种新颖的半监督学习正则化方法
GAN生成式对抗网络
10+阅读 · 2019年6月9日
从Seq2seq到Attention模型到Self Attention(二)
量化投资与机器学习
23+阅读 · 2018年10月9日
无人机飞行控制方法概述
无人机
13+阅读 · 2017年10月7日
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
VIP会员
最新内容
《边缘计算关键技术分析及美军作战实践应用》
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:08
边缘计算的军事应用
专知会员服务
1+阅读 · 今天13:50
一种考虑资源机动性的武器目标分配混合算法
专知会员服务
4+阅读 · 8月8日
《多域冲突比较支持模型》60页
专知会员服务
10+阅读 · 8月7日
相关基金
国家自然科学基金
5+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
7+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员