循環不等式による制御バリア関数

制御バリア関数（CBF）は二次計画（QP）と組み合わせることで、重要な安全制約を考慮した制御のためのますます人気のある枠組みを提供します。しかし、人工ポテンシャルフィールドと密接に関連しているため、古典的な安定した虚偽の平衡点問題に悩まされ、コントローラーがシステムを目標に導くことに失敗する可能性があります。本記事の主な貢献は、この問題を循環不等式を制約として導入することで軽減できることを示し、これにより状況に応じて障害物を明示的に循環させることを強制することです。この循環は構成空間に導入され、CBF制約がある限り実装は簡単で、結果として得られる最適化問題にわずかな複雑さを追加するだけです。この枠組みには理論的保証が提供され、適切な条件の下で最適化問題の実現可能性、制御入力の連続性、平衡点の特性、リャプノフ安定性の弱い形式、および平衡点の一意性が示されています。提供された実験研究は、さまざまなシナリオにおける全体的な特性と適用性を示しています。