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Matrix Control Barrier Functions
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AI
DOI：10.1109/tac.2026.3701302.png)
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摘要
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本文通过用矩阵值函数替代标量值函数，推广了控制 Barrier 函数（CBF）框架。具体而言，我们为矩阵不等式定义的安全集开发了 Barrier 条件——包括半定和未定矩阵不等式。矩阵不等式提供了更丰富的安全约束表示，推广了多个标量 CBF，并支持非光滑安全约束，包括源自谱条件的约束。通过半定规划构造的基于我们提出的矩阵 CBF 的安全滤波器被证明是连续的。我们的矩阵公式自然地为基于布尔的控制 Barrier 函数提供了一个连续的安全滤波器，特别适用于析取情况，而无需放宽安全集。我们通过无人机网络连接维护（依赖于非对角矩阵值约束）和非光滑避障的应用，在仿真和硬件实验中展示了所提出框架的有效性。
Keyword:
Control barrier functions
nonlinear control systems
optimization-based control
safety-critical control
期刊
IF:
7
论文数:
1.3W
被引数:
6.7W
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