Safety MPC of constrained switched systems with control barrier function

控制理论(社会学) 停留时间 模型预测控制 国家(计算机科学) 李雅普诺夫函数 指数稳定性 控制器(灌溉) 观察员(物理) 功能(生物学) 国家观察员 理论(学习稳定性) 线性矩阵不等式 控制Lyapunov函数 数学 数学优化 控制(管理) 计算机科学 Lyapunov重新设计 算法 非线性系统 量子力学 人工智能 进化生物学 机器学习 农学 生物 医学 临床心理学 物理
作者
Yiwen Qi,Shitong Guo,Yiwen Tang,Honglin Geng,Jie Huang
出处
期刊:International Journal of Systems Science [Taylor & Francis]
卷期号:55 (1): 87-101
标识
DOI:10.1080/00207721.2023.2268769
摘要

This paper studies model predictive control (MPC) with control barrier function to solve the stability and safety problems of switched systems subject to input and state constraints. Considering that the system state is unmeasurable and disturbed, an observer-based MPC H∞ method is adopted to estimate the system state and suppress disturbances. A cost function is designed to optimise the state and control input of switched systems by minimising its upper bound, and the optimisation problem is further transformed into a feasibility problem. Moreover, a control barrier function is introduced to constrain the controller gains, which ensures that the initial state of switched systems converges to the steady state without entering the specified unsafe region. Furthermore, a set of matrix inequality conditions is given to express the input and state constraints. Then, the Lyapunov function and average dwell time (ADT) approach are used to obtain sufficient conditions for the asymptotic stability of switched systems. Finally, two simulation examples are given to verify the effectiveness of the proposed method.

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
慕青的应助被快乐的静槐采纳,获得30
1秒前
乐乐的应助被阿俊1212采纳,获得10
1秒前
852的应助被987采纳,获得10
1秒前
2秒前
xingyue发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
大模型的应助被arui采纳,获得10
5秒前
6秒前
万能图书馆的应助被刻苦不斜采纳,获得10
6秒前
6秒前
小郭发布了新的文献求助10
7秒前
bkagyin的应助被雨深墨浅采纳,获得10
7秒前
8秒前
8秒前
9秒前
GGL发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
烟花的应助被hao采纳,获得10
12秒前
独白完成签到,获得积分10
12秒前
桐桐的应助被wjkvince采纳,获得10
12秒前
12秒前
13秒前
谢雷XIELei的应助被chx采纳,获得10
13秒前
深情安青的应助被bing采纳,获得10
13秒前
踏月偷心发布了新的文献求助10
13秒前
14秒前
14秒前
雨深墨浅完成签到,获得积分20
14秒前
胡萝卜发布了新的文献求助10
15秒前
独白发布了新的文献求助10
15秒前
乱世才子完成签到,获得积分0
16秒前
赤壁发布了新的文献求助10
16秒前
cc完成签到,获得积分10
17秒前
赘婿的应助被dongge采纳,获得10
17秒前
科目三的应助被wang采纳,获得10
18秒前
pudajia发布了新的文献求助10
18秒前
刻苦不斜发布了新的文献求助10
19秒前
雨深墨浅发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
yin发布了新的文献求助10
20秒前
高分求助中
(应助此贴封号)通过应助OA文献获取积分 10000
Rosenblum, Global Change Biology 800
The Dawn of Philology 520
Organizational Behavior 510
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 400
A primer on partial least squares structural equation modeling (PLS-SEM) (4th ed.) 310
中国器官捐献和移植发展报告(2024) 300
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 计算机科学 工程类 纳米技术 有机化学 化学工程 内科学 物理 生物化学 复合材料 催化作用 细胞生物学 人工智能 心理学 无机化学 基因 遗传学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7822333
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9349028
关于积分的说明 20550815
捐赠科研通 7414960
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3333307
关于科研通互助平台的介绍 2479131
邀请新用户注册赠送积分活动 2353637