Composing Control Barrier Functions for Complex Safety Specifications

要約

制御システムの複雑化に伴い、複雑な制約の組み合わせに対する安全性を保証する制御則が必要とされている。本レターでは、制御バリア関数(CBF)を用いた構成的安全仕様を記述するフレームワークを提案する。仕様は状態制約のブール合成として定式化され、これらの制約を捕捉し、セーフティクリティカルな制御を可能にする単一の連続微分可能なCBFを作成するアルゴリズム的方法を提案する。提案するCBFの特性を説明し、数値シミュレーションによりその有効性を実証する。

要約(オリジナル)

The increasing complexity of control systems necessitates control laws that guarantee safety w.r.t. complex combinations of constraints. In this letter, we propose a framework to describe compositional safety specifications with control barrier functions (CBFs). The specifications are formulated as Boolean compositions of state constraints, and we propose an algorithmic way to create a single continuously differentiable CBF that captures these constraints and enables safety-critical control. We describe the properties of the proposed CBF, and we demonstrate its efficacy by numerical simulations.

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