连续时间随机混合系统控制障碍函数的组合构造
系统与控制
2022-06-07 v2 系统与控制
摘要
在这项工作中，我们提出了一种组合框架，用于为连续时间随机混合系统网络构造控制障碍函数，以强制执行由有限状态自动机表达的复杂逻辑规范。所提方案基于为子系统计算的所谓伪障碍函数概念，借助它可以为互连系统综合混合控制器，在有限时间范围内强制执行复杂规范。特别地，我们首先利用充分的小增益型条件，基于为子系统计算的相应伪障碍函数，组合地构造互连系统的控制障碍函数。然后，利用所构造的控制障碍函数，我们在有界时间范围内对给定复杂规范的满足提供概率性保证。在这方面，我们将给定的复杂规范分解为基于表示原始有限状态自动机补集的自动机的更简单的可达性任务。随后我们提供系统性方法，通过计算机相应伪障碍函数来解决这些更简单的可达性任务。基于(i)平方和(SOS)优化程序与(ii)反例引导归纳综合(CEGIS)，提供了两种不同的系统性技术，以搜索子系统的伪障碍函数同时综合局部控制器。我们将所提结果应用于具有马尔可夫切换信号的100个非线性振荡器的全互连Kuramoto网络，证明了其有效性。
引用
@article{arxiv.2012.07296,
title = {Compositional Construction of Control Barrier Functions for Continuous-Time Stochastic Hybrid Systems},
author = {Ameneh Nejati and Sadegh Soudjani and Majid Zamani},
journal= {arXiv preprint arXiv:2012.07296},
year = {2022}
}