Robust Safe Control Synthesis with Disturbance Observer-Based Control Barrier Functions

控制理论(社会学) 巡航控制 鲁棒控制 计算机科学 估计员 上下界 控制器(灌溉) 二次方程 观察员(物理) 自适应控制 车辆动力学 理论(学习稳定性) 控制系统 数学 控制(管理) 工程类 数学分析 农学 统计 物理 几何学 量子力学 人工智能 机器学习 汽车工程 电气工程 生物
作者
Ersin Daş,Richard M. Murray
标识
DOI:10.1109/cdc51059.2022.9993032
摘要

In a complex real-time operating environment, external disturbances and uncertainties adversely affect the safety, stability, and performance of dynamical systems. This paper presents a robust stabilizing safety-critical controller synthesis framework with control Lyapunov functions (CLFs) and control barrier functions (CBFs) in the presence of disturbance. A high-gain input observer method is adapted to estimate the time-varying unmodelled dynamics of the CBF with an error bound using the first-order time derivative of the CBF. This approach leads to an easily tunable low-order disturbance estimator structure with a design parameter as it utilizes only the CBF constraint. The estimated unknown input and associated error bound are used to ensure robust safety by formulating a CLF-CBF quadratic program. The proposed method is applicable to both relative degree one and higher relative degree CBF constraints. The efficacy of the proposed approach is demonstrated using a numerical simulations of an adaptive cruise control system and a Segway platform with an external disturbance.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
卡卡罗特发布了新的文献求助10
1秒前
2秒前
2秒前
沉默钢笔发布了新的文献求助10
3秒前
领导范儿应助旺旺饼干采纳,获得10
6秒前
Grace发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
yyyk完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
木柟完成签到,获得积分10
10秒前
科研通AI2S应助睡不醒采纳,获得10
12秒前
大模型应助沉默钢笔采纳,获得10
12秒前
感动梦寒完成签到,获得积分10
13秒前
slz发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
沐浔发布了新的文献求助10
15秒前
称心静枫完成签到 ,获得积分10
21秒前
沉默钢笔完成签到,获得积分20
21秒前
星辰大海应助萨尔莫斯采纳,获得10
21秒前
Orange应助椰奶椰奶采纳,获得10
22秒前
丘奇完成签到,获得积分10
26秒前
房产中介发布了新的文献求助10
27秒前
28秒前
苹果小虾米完成签到,获得积分10
28秒前
CipherSage应助yuanji,zheng采纳,获得10
30秒前
wks666666发布了新的文献求助10
33秒前
年轻思山发布了新的文献求助10
34秒前
35秒前
秋雨发布了新的文献求助10
35秒前
深情冷松完成签到,获得积分20
36秒前
36秒前
37秒前
萨尔莫斯发布了新的文献求助10
39秒前
stone完成签到 ,获得积分10
39秒前
40秒前
冰棒比冰冰完成签到 ,获得积分10
40秒前
40秒前
xiekunwhy发布了新的文献求助10
41秒前
科研通AI2S应助囧囧囧采纳,获得10
42秒前
wks666666完成签到,获得积分10
43秒前
高分求助中
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 600
Introduction to Strong Mixing Conditions Volumes 1-3 500
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
Optical and electric properties of monocrystalline synthetic diamond irradiated by neutrons 320
Topological Quantum Computing 300
共融服務學習指南 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3800731
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3346205
关于积分的说明 10328539
捐赠科研通 3062682
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1681143
邀请新用户注册赠送积分活动 807369
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 763646