サンプリングデータ入力に基づく高次制御バリア機能を用いた頑健な安全クリティカルコントロール

本記事では、モデル不確実性を伴うサンプリングデータ入力の非線形動的システムに対して、安全な集合の頑健な前方不変性を確保するアプローチを提示します。まず、不確実なシステムに対して、不確実性補償項と状態フィードバック項を統合した連続時間合成制御器構造を設計します。不確実性補償項は非線形オブザーバーによって生成され、フィードバック項は高次制御バリア機能（HOCBF）に関する線形制約の影響を受け、観測誤差が安全制約に与える悪影響を効果的に軽減します。次に、連続時間制御器に触発されたサンプリングデータコントローラーを提案し、フィードバック制御項は、サンプリングデータ入力に伴う課題に対処するために修正されたHOCBF制約を持つ新しい二次計画問題（QP）を解くことによって得られます。サンプリングデータ非線形動的システムの安全な集合の頑健な前方不変性を保証するために十分条件が導出されます。シミュレーション実験から提案手法は、モデル不確実性を伴うサンプリングデータ入力動的システムの安全性を確保することに成功したことが示されました。