如何理解障礙李雅普諾夫函式?

時間 2021-06-03 04:29:38

1樓:

Lyapunov函式的原理是容易理解的。給定乙個控制系統 及其對應的Lyapunov函式 ,如果系統在 時刻其狀態屬於區域 ,那麼系統的狀態在任意時刻 t_0" eeimg="1"/>都不會進入區域 c\}" eeimg="1"/>。可見Lyapunov函式的單調性不僅確保了系統的穩定性,同時也提供了乙個安全宣告。

然而,這種安全宣告處於 的外部,我們往往更希望獲得其內部的安全狀況。這裡使用 來表示Chetaev函式。與Lyapunov函式相反,Chetaev函式是一種正定但沿著系統軌線單調增加的函式。

由此,如果系統在 時刻其狀態屬於區域 ,那麼系統的狀態在任意時刻 t_0" eeimg="1"/>都不會進入區域 。如果 ,那麼我們就可以獲得 內部的安全宣告。

進一步,由於我們僅僅需要 邊緣上的情況, 過於嚴格而需要放寬,只需要保證其在 內部單調增加就可以了。一種常見的放寬的方式是定義乙個新的函式 滿足:

其中 是系統初始狀態所處的集合, 嚴格單調遞增並且滿足 。則 即為障礙李雅普諾夫函式。

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