Feedback Strategies for a Reach-Avoid Game With a Single Evader and Multiple Pursuers
Feedback Strategies for a Reach-Avoid Game With a Single Evader and Multiple Pursuers
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具有单个逃避者和多个追赶者的避免触及博弈的反馈策略
DOI：
10.1109/tcyb.2019.2914869
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发表时间：
2020
影响因子：
11.8
通讯作者：
Bakolas, Efstathios
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Selvakumar, Jhanani;Bakolas, Efstathios
我们解决了一个平面的多智能体追求逃避游戏终端约束（达到避免游戏）。具体来说，我们考虑的问题，指导一个单一的逃避者的目标位置，同时避免捕获多个追求者。我们提出了一个可行的控制策略的逃避者，对一组采用半合作策略的追求者。首先，我们描述了博弈状态空间的划分，这使我们能够根据参与者的初始条件确定博弈解的存在性。接下来，基于一个适当定义的风险度量的时间导数，我们开发了一个非线性状态反馈策略的逃避者，提供了一个可行的解决方案的游戏。该控制策略涉及在状态空间的不同部分中在不同控制律之间切换。通过数值模拟，我们证明了我们提出的反馈控制的有效性，在逃避者的性能。我们还表明，对于只有一个追求者的特殊情况下的达到避免游戏，所提出的控制律是成功的，在引导逃避者的目标位置，从几乎所有的初始条件，并确保逃避者将保持未捕获。
We address a planar multiagent pursuit-evasion game with a terminal constraint (reach-avoid game). Specifically, we consider the problem of steering a single evader to a target location, while avoiding capture by multiple pursuers. We propose a feasible control strategy for the evader, against a group of pursuers that adopts a semi-cooperative strategy. First, we characterize a partition of the game's state-space, that allows us to determine the existence of a solution to the game based on the initial conditions of the players. Next, based on the time-derivative of an appropriately defined risk metric, we develop a nonlinear state feedback strategy for the evader which provides a feasible solution to the game. This control strategy involves switching between different control laws in different parts of the state-space. We demonstrate the efficacy of our proposed feedback control in terms of the evader's performance, through numerical simulations. We also show that for the special case of the reach-avoid game with only one pursuer, the proposed control law is successful in guiding the evader to the target location from almost all initial conditions, and ensures that the evader will remain uncaptured.
为逃避者设定指定目标，躲避一群追捕者
DOI：
10.1109/acc.2016.7524908
发表时间：
2016
期刊：
2016 American Control Conference (ACC)
影响因子：
--
作者：
Jhanani Selvakumar;E. Bakolas
通讯作者：
E. Bakolas
使用双积分器运动学躲避一群追击者
DOI：
10.1109/cdc.2013.6760090
发表时间：
2013
期刊：
52nd IEEE Conference on Decision and Control
影响因子：
--
作者：
E. Bakolas
通讯作者：
E. Bakolas
使用矩阵博弈公式躲避一群追击者的终端约束
DOI：
10.23919/acc.2017.7963182
发表时间：
2017
期刊：
American Control Conference
影响因子：
--
作者：
Selvakumar, Jhanani;Bakolas, Efstathios
通讯作者：
Bakolas, Efstathios