論文の概要: Input-to-State Safe Backstepping: Robust Safety-Critical Control with Unmatched Uncertainties
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.03691v1
- Date: Tue, 03 Feb 2026 16:09:36 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 08:17:41.144792
- Title: Input-to-State Safe Backstepping: Robust Safety-Critical Control with Unmatched Uncertainties
- Title（参考訳）: 入力から状態への安全なバックステッピング:不一致不確実性によるロバスト安全批判制御
- Authors: Max H. Cohen, Pio Ong, Aaron D. Ames,
- Abstract要約: 本稿では,不整合障害を有する非線形システムの安全クリティカル制御に対する建設的アプローチを提案する。
まず、これらの不確実性のあるシステムに対する入出力安全性(ISSf)フレームワークの一般化について述べる。
次に、不一致な2種類のシステムに対してISSf-CBFを構築する手順を概説する。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 18.29294248332071
- License: http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
- Abstract: Guaranteeing safety in the presence of unmatched disturbances -- uncertainties that cannot be directly canceled by the control input -- remains a key challenge in nonlinear control. This paper presents a constructive approach to safety-critical control of nonlinear systems with unmatched disturbances. We first present a generalization of the input-to-state safety (ISSf) framework for systems with these uncertainties using the recently developed notion of an Optimal Decay CBF, which provides more flexibility for satisfying the associated Lyapunov-like conditions for safety. From there, we outline a procedure for constructing ISSf-CBFs for two relevant classes of systems with unmatched uncertainties: i) strict-feedback systems; ii) dual-relative-degree systems, which are similar to differentially flat systems. Our theoretical results are illustrated via numerical simulations of an inverted pendulum and planar quadrotor.
- Abstract（参考訳）: 制御入力で直接キャンセルできない不確実性(不確実性)など、整合性のない障害の存在下での安全性の確保は、非線形制御において重要な課題である。
本稿では,不整合障害を有する非線形システムの安全クリティカル制御に対する建設的アプローチを提案する。
我々はまず、最近開発された最適デカイCBFの概念を用いて、これらの不確実性を持つシステムに対する入出力安全性(ISSf)フレームワークの一般化を提案する。
そこから、不一致な2種類のシステムに対してISSf-CBFを構築する手順を概説する。
一 厳格なフィードバック制度
二 微分平面系に類似した双対相対次数系
この理論結果は,逆振り子と平面四乗子の数値シミュレーションによって示される。
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