核心概念
Ein neuartiger Rahmen für iterative modellprädiktive Regelung mit diskreten hochgeordneten Kontrollbarrierefunktionen, der eine kollisionsfreie Trajektorie erzeugt und schnell berechnet wird.
摘要
Der Artikel präsentiert einen neuartigen Rahmen für die iterative modellprädiktive Regelung (iMPC) mit diskreten hochgeordneten Kontrollbarrierefunktionen (DHOCBFs), um eine kollisionsfreie Trajektorie zu erzeugen und schnell zu berechnen.
Kernpunkte:
Die DHOCBF-Beschränkungen werden aus konvexen Polyedern gewonnen, die in sequentiellen Gitterkarten erzeugt werden, ohne die Randgleichungen der Hindernisse kennen zu müssen.
Ein schneller Pfadplanungsalgorithmus wird in den Steuerungsrahmen integriert, um in jeder Gitterkarte eine optimale Trajektorie zu erzeugen. Die DHOCBF-Beschränkungen und die Systemdynamik dienen als lineare Beschränkungen, um das Steuerungsproblem zu einem konvexen Optimierungsproblem zu machen.
Numerische Beispiele zeigen, dass der vorgeschlagene Rahmen einem Einrad-Roboter ermöglicht, sich in engen und dynamischen Umgebungen mit konvexen oder nichtkonvexen Hindernissen sicher und effizient zu bewegen.
統計資料
Die Berechnungsgeschwindigkeit pro Zeitschritt beträgt weniger als 0.2 Sekunden.
Die Hindernisumfahrungsrate beträgt über 85% bei unterschiedlicher Anzahl von Hindernissen.
引述
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