Centrala begrepp
제어 장벽 함수 기반 안전 필터를 이산시간에 구현할 때 발생할 수 있는 문제점을 파악하고, 이를 해결하기 위한 실용적인 전략을 제안한다.
Sammanfattning
이 논문은 제어 장벽 함수(CBF) 기반 안전 필터를 이산시간에 구현할 때 발생할 수 있는 실용적인 문제점을 다룬다. 특히 CBF의 제어 입력에 대한 Lie 미분 값이 0 또는 0에 가까운 경우에 발생할 수 있는 문제를 중점적으로 다룬다.
이러한 문제가 발생하면 원하지 않는 채터링 효과나 제약 조건 위반이 발생할 수 있다. 이를 해결하기 위해 다음과 같은 세 가지 실용적인 전략을 제안한다:
- 안전 필터 목적 함수에 페널티 항을 추가하여 Lie 미분 값이 0에 가까워질 때 안전한 백업 제어 정책으로 전환하는 방법
- 제어 장벽 함수를 변환하여 Lie 미분 값이 0에 가까운 상태를 피하도록 하는 방법
- 새로운 제어 장벽 함수들의 집합을 사용하여 Lie 미분 값이 0이 되는 상태가 발생하지 않도록 하는 방법
이러한 전략들은 시뮬레이션과 실제 쿼드로터 실험을 통해 검증되었다. 제안된 방법들은 이산시간 구현에서 발생할 수 있는 문제를 효과적으로 해결할 수 있음을 보여준다.
Statistik
제어 장벽 함수 h(x)의 제어 입력에 대한 Lie 미분 Lgh(x)이 0 또는 0에 가까운 경우, 이산시간 구현에서 원하지 않는 채터링 효과나 제약 조건 위반이 발생할 수 있다.
제안된 세 가지 전략을 통해 이러한 문제를 효과적으로 해결할 수 있다.
Citat
"제어 장벽 함수 기반 안전 필터가 제어 입력에 대한 Lie 미분 값이 0 또는 0에 가까운 상태에서 임의의 제어 입력을 인증할 수 있어, 이산시간 구현에서 원하지 않는 채터링 효과나 제약 조건 위반이 발생할 수 있다."
"제안된 세 가지 전략을 통해 이산시간 구현에서 발생할 수 있는 문제를 효과적으로 해결할 수 있다."