Solving safety-critical control problem has widely adopted the Control Barrier Function (CBF) method. However, the existence of a CBF is only a sufficient condition for system safety. The recently proposed Taylor-Lagrange Control (TLC) method addresses this limitation, but is vulnerable to the feasibility preservation problem (e.g., inter-sampling effect). In this paper, we propose a robust TLC (rTLC) method to address the feasibility preservation problem. Specifically, the rTLC method expands the safety function at an order higher than the relative degree of the function using Taylor's expansion with Lagrange remainder, which allows the control to explicitly show up at the current time instead of the future time in the TLC method. The rTLC method naturally addresses the feasibility preservation problem with only one hyper-parameter (the discretization time interval size during implementation), which is much less than its counterparts. Finally, we illustrate the effectiveness of the proposed rTLC method through an adaptive cruise control problem, and compare it with existing safety-critical control methods.


翻译:解决安全关键控制问题已广泛采用控制屏障函数(CBF)方法。然而,CBF的存在仅是系统安全的充分条件。最近提出的泰勒-拉格朗日控制(TLC)方法解决了这一局限性,但易受可行性保持问题(例如采样间效应)的影响。本文提出一种鲁棒TLC(rTLC)方法以解决可行性保持问题。具体而言,rTLC方法使用带拉格朗日余项的泰勒展开,将安全函数展开至高于该函数相对阶数的阶次,这使得控制量能在当前时刻显式出现,而非如TLC方法中出现在未来时刻。rTLC方法仅需一个超参数(实现时的离散时间间隔大小)即可自然解决可行性保持问题,其数量远少于同类方法。最后,我们通过自适应巡航控制问题说明了所提rTLC方法的有效性,并与现有安全关键控制方法进行了比较。

0
下载
关闭预览

相关内容

《有限时间范围鲁棒性在导弹交战中的应用》165页
专知会员服务
39+阅读 · 2024年4月8日
【加州理工博士论文】基于学习的鲁棒控制方法,137页pdf
专知会员服务
32+阅读 · 2023年12月23日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年6月9日
专知会员服务
26+阅读 · 2021年4月13日
读者来稿 | 有效遮挡检测的鲁棒人脸识别
计算机视觉战队
19+阅读 · 2019年3月28日
今日面试题分享:为什么xgboost要用泰勒展开,优势在哪里?
基于数据的分布式鲁棒优化算法及其应用【附PPT与视频资料】
人工智能前沿讲习班
27+阅读 · 2018年12月13日
用Rasa NLU构建自己的中文NLU系统
待字闺中
18+阅读 · 2017年9月18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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
8+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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
BES:让语言模型通过双向进化搜索自我改进
专知会员服务
3+阅读 · 5月30日
以色列-美国-伊朗战争中的无人机:关键要点
专知会员服务
4+阅读 · 5月30日
《Palantir任务保障性软件安全标准(MA-S2)》
专知会员服务
13+阅读 · 5月30日
基于声学的无人机检测技术综述
专知会员服务
8+阅读 · 5月30日
《当代混合战争分析框架:俄乌战争经验教训》
战略前沿人工智能的再思考(中文)
专知会员服务
8+阅读 · 5月29日
《量化地基防空系统间接效应的博弈论方法》
专知会员服务
6+阅读 · 5月29日
相关基金
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
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
8+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
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2014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