PofoliaPofolia ile paylaşıldı

IEEE Transactions on Automatic Control· 2016Q1

Güvenlik Kritik Sistemler İçin Kontrol Bariyer Fonksiyonu Tabanlı Karesel Programlar

Control Barrier Function Based Quadratic Programs for Safety Critical Systems

Aaron D. Ames, Xiangru Xu, Jessy W. Grizzle, Paulo Tabuada

Kısa özet

Bu makale, güvenlik kritik sistemler için gerçek zamanlı optimizasyon denetleyicileri içinde güvenlik koşullarını (kontrol bariyer fonksiyonları) performans hedefleriyle (kontrol Lyapunov fonksiyonları) birleştiren yeni bir yöntem sunmaktadır.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Ana noktalar

  • Güvenli kümelerin ileri değişmezliğini sağlamak için iki yeni bariyer fonksiyonu genellemesi sunulmaktadır.
  • CBF'lerin ve CLF'lerin bir karesel programlama (QP) denetleyicisine entegre edildiği birleşik bir çerçeve geliştirilmiştir.
  • QP formülasyonu, eşitsizlik kısıtlamaları yoluyla güvenlik koşullarını karşılarken kontrol hedeflerinin elde edilmesini sağlar.
  • Yöntemin uyarlanabilir hız sabitleyici ve şerit takip sistemlerindeki etkinliği gösterilmiştir.

Yapay zekâ ile başlık ve abstract'tan üretildi; tam metin okunmaz.

Özet (abstract)

Safety critical systems involve the tight coupling between potentially conflicting control objectives and safety constraints. As a means of creating a formal framework for controlling systems of this form, and with a view toward automotive applications, this paper develops a methodology that allows safety conditions-expressed as control barrier functions-to be unified with performance objectives-expressed as control Lyapunov functions-in the context of real-time optimization-based controllers. Safety conditions are specified in terms of forward invariance of a set, and are verified via two novel generalizations of barrier functions; in each case, the existence of a barrier function satisfying Lyapunov-like conditions implies forward invariance of the set, and the relationship between these two classes of barrier functions is characterized. In addition, each of these formulations yields a notion of control barrier function (CBF), providing inequality constraints in the control input that, when satisfied, again imply forward invariance of the set. Through these constructions, CBFs can naturally be unified with control Lyapunov functions (CLFs) in the context of a quadratic program (QP); this allows for the achievement of control objectives (represented by CLFs) subject to conditions on the admissible states of the system (represented by CBFs). The mediation of safety and performance through a QP is demonstrated on adaptive cruise control and lane keeping, two automotive control problems that present both safety and performance considerations coupled with actuator bounds.

Yazarların özeti; kaynağından alınmıştır. IEEE Transactions on Automatic Control, 2016 · DOI ↗

ÇıkarımlarPremium
Makaleye SorÜcretsiz hesapla

Ücretsiz hesapla devam et

Makaleye Sor ile bu makaleye günde 3 soru ücretsiz; makaleyi kaydet, kaynakçasını al, ilgi alanına göre her gün yeni özetler. Çıkarımlar Premium.

Web'de ücretsiz devam et

Google ya da Apple hesabınla giriş; kart istemez. Bu makaleye geri dönersin.

Telefonda:

Alan: Kontrol ve Sistem Mühendisliği

Control and Systems EngineeringEngineering