安全重視の最適制御問題の実現可能性を保証する新しいコントロールバリア関数

核心概念

本論文では、一般的な線形制御システムに対して、安全性と実現可能性を同時に保証する新しいコントロールバリア関数を提案する。提案手法は、最適制御問題の制約条件として機能し、安全性と実現可能性を両立させる。

摘要

本論文では、安全性と実現可能性を同時に保証する新しいコントロールバリア関数を提案している。
まず、実現可能性制約を定義し、これを満たすためのコントロールバリア関数を導入する。この実現可能性制約は、安全性に関するコントロールバリア関数と制御入力の制約条件の間の矛盾を回避するために設けられる。
提案手法では、実現可能性制約を満たすためのコントロールバリア関数を定義し、これを最適制御問題の制約条件に加える。これにより、安全性と実現可能性が同時に保証される。
提案手法を適応巡航制御問題に適用し、従来手法と比較した結果、提案手法は安全性と実現可能性を両立させつつ、滑らかな制御入力を生成できることが示された。

統計資料

ψj,0(xj) := xj−1(t)−xj(t)−lp ≥0
ψj,1(xj) := Lfbj(xj) + kj,1bj(xj) ≥0
ψj,2(xj, uj) := L2
fbj(xj) + LfLgbj(xj)uj + kj,1Lfbj(xj) + kj,2ψj,1(xj) ≥0
φj,0(xj, aj) := eaj(L2
fbj(xj) + [LfLgbj(xj)uj]max + kj,1Lfbj(xj) + kj,2ψj,1(xj)) > 0
ψj,F (xj, uj, aj, ˙
aj) := ˙
φj,0(xj, uj, aj, ˙
aj) + lj,F φj,0(xj, aj) ≥ϵj

引述

なし

從以下內容提煉的關鍵洞見

Feasibility-Guaranteed Safety-Critical Control with Applications to Heterogeneous Platoons

by Shuo Liu,Wei... 於 arxiv.org 04-02-2024

https://arxiv.org/pdf/2310.00238.pdf

深入探究

プラトゥーン内の各車両の制御を完全に分散化することは可能か

プラトゥーン内の各車両の制御を完全に分散化することは可能か?
提案手法によって、プラトゥーン内の各車両の制御を完全に分散化することは可能です。各車両に対して個別の制御システムを導入し、安全性と実現可能性を確保するための条件を満たすことで、各車両の制御を分散化することが可能です。このアプローチにより、各車両が個別に最適な制御を行いながら、プラトゥーン全体として安全性と効率性を確保することができます。

提案手法の実現可能性と安全性の保証条件をより緩和することはできないか

提案手法の実現可能性と安全性の保証条件をより緩和することはできないか?
提案手法の実現可能性と安全性の保証条件をより緩和することは、一般的な最適制御問題において重要な課題です。この課題に対処するためには、制約条件やハード制約の間の競合を最小限に抑えつつ、より柔軟な条件を導入する必要があります。例えば、制約条件の重み付けや制御入力の柔軟性を高めることで、実現可能性と安全性を保証する条件を緩和することが考えられます。さらに、制御システムのモデル化や最適化アルゴリズムの改善によって、より緩和された条件を導入することが可能です。

提案手法をどのように拡張して、より一般的な最適制御問題に適用できるようにできるか

提案手法をどのように拡張して、より一般的な最適制御問題に適用できるようにできるか?
提案手法をより一般的な最適制御問題に適用するためには、いくつかの拡張が考えられます。まず、複数の制約条件や複雑な制御入力を考慮した柔軟な制約条件の導入が重要です。これにより、さまざまな制約条件を効果的に管理し、競合を最小限に抑えながら最適な制御を実現することが可能となります。さらに、制御システムのモデル化や最適化アルゴリズムの改善によって、提案手法をより汎用的に適用できるようにすることが重要です。これにより、さまざまな最適制御問題に対して効果的な解決策を提供することが可能となります。