生存性のためのフィルタリング：バックアップ到達可能性制御バリア関数による再帰性
Filtering for Liveness: Recurrence via Backup Reachability Control Barrier Functions
制御バリア関数を応用し、指定された集合への定期的な再訪（再帰性）を保証する制御フィルタリング手法を提案。ドローン競技でのビーコン可視性制約に適用した。
詳しい要約
1. どんなもの？
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※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: David E. J. van Wijk, Pio Ong, Aaron D. Ames, Joel W. Burdick
分類: eess.SY, cs.RO
原文アブストラクト
Liveness requires a dynamical system to repeatedly accomplish a desired objective over time. In this work, we consider a particular form of liveness known as recurrence, which requires the closed-loop trajectory to regularly revisit a prescribed set, with no more than a specified amount of time between visits. Inspired by the control barrier function (CBF) safety-filter paradigm, we develop a controller-filtering framework that makes adjustments to a nominal controller only when necessary to guarantee recurrence. Unlike conventional CBF methods, which enforce set forward invariance, our framework allows the trajectory to leave the set while guaranteeing its timely return. To achieve this, our framework combines two components: a backup reachability CBF that preserves the ability to return to the prescribed set within the allowable time, and a timing-based mechanism that invokes a reaching controller only when the nominal behavior would otherwise fail to meet the return-time requirement. The resulting framework guarantees recurrence while preserving the nominal behavior when possible, enabling control objectives that require temporary excursions from the set, such as traversal between disjoint regions. Our method is successfully utilized in a drone racing example with a recurrence constraint on beacon visibility.
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