线性动力系统安全性的鲁棒性：符号与数值方法
系统与控制
2021-09-17 v1 系统与控制
摘要
本文研究线性动力系统相对于模型不确定性的安全性性质的鲁棒性。我们的论文包含三部分。第一部分，我们提供用于计算不确定线性系统可达集的符号（解析）与数值（基于表示）技术。我们进一步证明了线性不确定系统的可达集与不确定动态矩阵的最大奇异值之间的关系。最后，我们提出两种启发式方法以计算系统的鲁棒性阈值——即在不违反安全性质的前提下可引入系统的最大不确定性。我们在来自不同领域的两个案例研究上评估了可达集计算技术、奇异值的影响以及鲁棒性阈值的估计，说明了本文所提方法与实际构件在真实世界示例上的适用性、实用性与可扩展性。我们还在多个线性动力系统基准上进一步评估了我们的构件。据作者所知，这是首项：（i）扩展扰动理论以计算线性不确定系统的可达集，（ii）利用线性系统可达集与最大奇异值之间的关系来确定不确定性的影响，以及（3）估计系统在保持安全的同时可容忍的鲁棒性阈值的工作。
引用
@article{arxiv.2109.07632,
title = {Robustness of Safety for Linear Dynamical Systems: Symbolic and Numerical Approaches},
author = {Bineet Ghosh and Parasara Sridhar Duggirala},
journal= {arXiv preprint arXiv:2109.07632},
year = {2021}
}