인공 잠재장 및 안전 필터의 비교 연구

Temel Kavramlar

인공 잠재장 기반 제어기가 제어 장벽 함수 기반 안전 필터로부터 유도될 수 있음을 보였으며, 이를 통해 두 방법론 간의 관계를 확립하였다.

Özet

이 논문은 인공 잠재장(APF)과 제어 장벽 함수 기반 안전 필터(CBF-QP) 간의 관계를 분석하였다.

1. APF 정보를 CBF-QP 프레임워크에 통합하여, APF 기반 제어기가 CBF-QP 안전 필터로부터 유도될 수 있음을 보였다.

   • 인력 잠재장을 제어 Lyapunov 함수(CLF)로 사용하여 명목 제어기를 설계하고,
   • 반발 잠재장을 reciprocal CBF(RCBF)로 사용하여 CBF-QP 안전 필터를 정의하였다.

2. 단일 적분기 동적 모델에 대해 APF 기반 제어기와 CBF-QP 안전 필터 간의 동등성을 증명하였다.

3. 제어 선형 동적 모델로 결과를 확장하였다.

   • 특수한 CBF-QP 안전 필터와 일반적인 APF 솔루션을 제시하였다.

4. 도달-회피 네비게이션 예제를 통해 제안된 접근법의 효과를 입증하였다.

İstatistikler

도달-회피 네비게이션 예제에서 사용된 동적 모델은 다음과 같다:
˙x1 = x2 + u1
˙x2 = x1 + u2
여기서 x = [x1, x2]⊤, u = [u1, u2]⊤, f(x) = [x2, x1]⊤, g(x) = [1, 0; 0, 1].

Alıntılar

없음

Önemli Bilgiler Şuradan Elde Edildi

A Comparative Study of Artificial Potential Fields and Safety Filters

by Ming Li,Zhiy... : arxiv.org 03-26-2024

https://arxiv.org/pdf/2403.15743.pdf

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