Key points are not available for this paper at this time.
Zusammenfassung Die auf Kontrollbarrierafunktionen basierenden quadratischen Programme (CBF-QP) bieten einen Ansatz für agile und numerisch effiziente Algorithmen zur Umgehung von Hindernissen. Allerdings können die CBF-QP-Methoden zu langen Umwegen und unerwünschten Ausweichmanövern führen. Diese Arbeit schlägt ein zweistufiges CBF-QP für die sichere Navigation von Quadrotoren vor. Ein Planungs-QP wird vorgeschlagen, um eine sichere Referenztrajektorie zu erstellen, die die tatsächliche Referenztrajektorie mit vorgeschriebener Ausweichbeschleunigung, Geschwindigkeit, Entfernung und Richtung während des Ausweichmanövers verfolgt. Eine Steuerungs-Lyapunov-Funktion (CLF) stellt sicher, dass die modifizierte Referenz außerhalb der Ausweichregionen eng mit der tatsächlichen Referenz übereinstimmt, während mehrere Kontrollbarrierafunktionen (CBFs) die Sicherheit und Sanftheit der Ausweichtrajektorie gewährleisten. Modellunsicherheiten können die Sicherheit des Quadrotors während der Verfolgung der modifizierten Referenz beeinträchtigen. Daher wird ein Tracking-QP entworfen, um eine genaue Verfolgung mit sicherem Manövrieren um Hindernisse zu erreichen, wobei eine neue CBF konstruiert wird, um die Aktuatorsättigung zu verhindern. Vorgeschriebene Haltungsgrenzen werden über zusätzliche Beschleunigungsbeschränkungen im Tracking-QP sichergestellt. Die vorgeschlagene Methode wird durch zahlreiche Experimente mit verschiedenen statischen Hindernissen validiert, wobei der Quadrotor unterschiedliche Lasten trägt.
Khan et al. (Mo.,) untersuchten diese Frage.