要約
集合不変性と制御バリア関数 (CBF) のレンズを通して非線形システムの安全性を証明することは、CBF が構築できれば、コントローラー合成のための強力な方法を提供します。
この論文では、部分フィードバック線形化と CBF 合成の間の関係を示します。
制御アフィン システムが滑らかな出力関数に関して入出力線形化可能である場合、穏やかな規則性条件下では、出力に定義された安全制約をフルオーダー ダイナミクスの CBF に拡張できることを示します。
これらのより一般的な結果は、CBF の合成に必要な条件が簡素化されるロボット システムに特化しています。
私たちのアプローチから構築された CBF は、クアッドローターでのシミュレーションとハードウェア実験に適用され、検証されます。
要約(オリジナル)
Certifying the safety of nonlinear systems, through the lens of set invariance and control barrier functions (CBFs), offers a powerful method for controller synthesis, provided a CBF can be constructed. This paper draws connections between partial feedback linearization and CBF synthesis. We illustrate that when a control affine system is input-output linearizable with respect to a smooth output function, then, under mild regularity conditions, one may extend any safety constraint defined on the output to a CBF for the full-order dynamics. These more general results are specialized to robotic systems where the conditions required to synthesize CBFs simplify. The CBFs constructed from our approach are applied and verified in simulation and hardware experiments on a quadrotor.
arxiv情報
| 著者 | Max H. Cohen,Ryan K. Cosner,Aaron D. Ames |
| 発行日 | 2024-06-04 18:52:24+00:00 |
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