論文の概要: Robust Taylor-Lagrange Control for Safety-Critical Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2602.20076v1
- Date: Mon, 23 Feb 2026 17:40:05 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-02-24 17:42:02.929534
- Title: Robust Taylor-Lagrange Control for Safety-Critical Systems
- Title(参考訳): 安全臨界システムのためのロバストテイラーラグランジュ制御
- Authors: Wei Xiao, Christos Cassandras, Anni Li,
- Abstract要約: 実現可能性保存問題に対処するために,頑健なTaylor-Lagrange Control (rTLC)法を提案する。
具体的には、rTLC法は、関数の相対次数よりも高い順序で安全関数を拡張する。
本稿では,適応型クルーズ制御問題によるrTLC法の有効性を示す。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 5.004414716284651
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Solving safety-critical control problem has widely adopted the Control Barrier Function (CBF) method. However, the existence of a CBF is only a sufficient condition for system safety. The recently proposed Taylor-Lagrange Control (TLC) method addresses this limitation, but is vulnerable to the feasibility preservation problem (e.g., inter-sampling effect). In this paper, we propose a robust TLC (rTLC) method to address the feasibility preservation problem. Specifically, the rTLC method expands the safety function at an order higher than the relative degree of the function using Taylor's expansion with Lagrange remainder, which allows the control to explicitly show up at the current time instead of the future time in the TLC method. The rTLC method naturally addresses the feasibility preservation problem with only one hyper-parameter (the discretization time interval size during implementation), which is much less than its counterparts. Finally, we illustrate the effectiveness of the proposed rTLC method through an adaptive cruise control problem, and compare it with existing safety-critical control methods.
- Abstract(参考訳): 安全臨界制御問題の解法は制御バリア関数(CBF)法を広く採用している。
しかし、CBFの存在はシステムの安全性に十分な条件である。
最近提案されたTaylor-Lagrange Control (TLC) 法はこの制限に対処するが、実現可能性保存問題(例えば、サンプル間効果)に弱い。
本稿では, 実現可能性保全問題に対処する頑健なTLC (rTLC) 手法を提案する。
具体的には、RTLC法は、テイラーのラグランジュ残余による拡張を用いて、関数の相対次数よりも高い順序で安全関数を拡張し、TLC法では将来の時間ではなく、現在の時刻に明示的に表示できるようにする。
rTLC法は1つのハイパーパラメータ(実装時の離散時間間隔サイズ)で実現可能性保存の問題に対処する。
最後に、適応型クルーズ制御問題によるrTLC法の有効性を説明し、既存の安全クリティカル制御法と比較する。
関連論文リスト
- BarrierSteer: LLM Safety via Learning Barrier Steering [83.12893815611052]
BarrierSteerは、学習した非線形安全性制約を直接モデルの潜在表現空間に埋め込むことで、安全性を形式化する新しいフレームワークである。
BarrierSteerは、敵の成功率を大幅に低下させ、安全でない世代を減少させ、既存の手法より優れていることを示す。
論文 参考訳(メタデータ) (2026-02-23T18:19:46Z) - Pareto Control Barrier Function for Inner Safe Set Maximization Under Input Constraints [50.920465513162334]
入力制約下での動的システムの内部安全集合を最大化するPCBFアルゴリズムを提案する。
逆振り子に対するハミルトン・ヤコビの到達性との比較と,12次元四元数系のシミュレーションにより,その有効性を検証する。
その結果,PCBFは既存の手法を一貫して上回り,入力制約下での安全性を確保した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-10-05T18:45:19Z) - Reinforcement Learning-based Receding Horizon Control using Adaptive Control Barrier Functions for Safety-Critical Systems [14.166970599802324]
最適制御法は、安全クリティカルな問題に対する解決策を提供するが、容易に難解になる。
モデル予測制御を利用した強化学習に基づく回帰水平制御手法を提案する。
我々は、コネクテッド・アンド・オートマチック・ビークルにおける自動マージ制御問題に適用し、本手法の有効性を検証した。
論文 参考訳(メタデータ) (2024-03-26T02:49:08Z) - Safe Neural Control for Non-Affine Control Systems with Differentiable
Control Barrier Functions [58.19198103790931]
本稿では,非アフィン制御系における安全クリティカル制御の問題に対処する。
制御バリア関数(CBF)を用いて,状態制約と制御制約の2次コストの最適化を2次プログラムのシーケンス(QP)にサブ最適化できることが示されている。
我々は,高次CBFをニューラル常微分方程式に基づく学習モデルに差分CBFとして組み込んで,非アフィン制御系の安全性を保証する。
論文 参考訳(メタデータ) (2023-09-06T05:35:48Z) - Pointwise Feasibility of Gaussian Process-based Safety-Critical Control
under Model Uncertainty [77.18483084440182]
制御バリア関数(CBF)と制御リアプノフ関数(CLF)は、制御システムの安全性と安定性をそれぞれ強化するための一般的なツールである。
本稿では, CBF と CLF を用いた安全クリティカルコントローラにおいて, モデル不確実性に対処するためのガウスプロセス(GP)に基づくアプローチを提案する。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-06-13T23:08:49Z) - Learning Robust Hybrid Control Barrier Functions for Uncertain Systems [68.30783663518821]
我々は,ロバストな安全を確保する制御則を合成する手段として,ロバストなハイブリッド制御障壁関数を提案する。
この概念に基づき,データからロバストなハイブリッド制御障壁関数を学習するための最適化問題を定式化する。
我々の技術は、モデル不確実性の対象となるコンパス歩行歩行者の魅力領域を安全に拡張することを可能にする。
論文 参考訳(メタデータ) (2021-01-16T17:53:35Z) - Reinforcement Learning for Safety-Critical Control under Model
Uncertainty, using Control Lyapunov Functions and Control Barrier Functions [96.63967125746747]
強化学習フレームワークは、CBFおよびCLF制約に存在するモデル不確実性を学ぶ。
RL-CBF-CLF-QPは、安全制約におけるモデル不確実性の問題に対処する。
論文 参考訳(メタデータ) (2020-04-16T10:51:33Z)
関連論文リストは本サイト内にある論文のタイトル・アブストラクトから自動的に作成しています。
指定された論文の情報です。
本サイトの運営者は本サイト(すべての情報・翻訳含む)の品質を保証せず、本サイト(すべての情報・翻訳含む)を使用して発生したあらゆる結果について一切の責任を負いません。