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arXiv 1704.07124eess.SYcs.SY

基于重叠符号模型的组合抽象与安全合成

Compositional abstraction and safety synthesis using overlapping symbolic models

KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院);Laboratoire des signaux et systèmes (L2S), CNRS, CentraleSupélec, Université Paris-Sud, Université Paris-Saclay(信号与系统实验室,法国国家科学研究中心,中央苏佩莱克高等学院,巴黎第十一大学,巴黎萨克雷大学);Univ. Grenoble Alpes/CNRS, GIPSA-Lab(格勒诺布尔阿尔卑斯大学/法国国家科学研究中心,GIPSA实验室)

Pierre-Jean Meyer, Antoine Girard, Emmanuel Witrant

AI总结:

本文提出了一种组合方法,用于离散时间非线性系统的抽象和安全合成。通过组合一组重叠的符号子系统来定义符号抽象,这些子系统可以共享一些共同的状态变量。利用这种重叠的符号子系统开发了组合安全合成技术,并比较了不同系统分解方式下抽象和控制器的保守性和计算复杂性。数值实验表明,所提出的符号控制合成方法在减少计算复杂性方面优于集中方法,并在减少保守性方面优于使用非重叠子系统的组合方法。

摘要:

在本文中,我们为一般类离散时间非线性系统开发了一种组合方法用于抽象和安全合成。我们的方法使得能够通过组合一组重叠的符号子系统来定义符号抽象,这些子系统以可以共享一些共同的状态变量的方式重叠。我们利用这些重叠的符号子系统开发了组合安全合成技术。提供了在保守性和计算复杂性方面的比较,这些比较基于通过不同系统分解获得的抽象和控制器。数值实验表明,所提出的符号控制合成方法在计算复杂性方面相对于集中方法有显著的减少,同时在相对于使用非重叠子系统的组合方法时减少了保守性。

英文摘要:

In this paper, we develop a compositional approach to abstraction and safety synthesis for a general class of discrete time nonlinear systems. Our approach makes it possible to define a symbolic abstraction by composing a set of symbolic subsystems that are overlapping in the sense that they can share some common state variables. We develop compositional safety synthesis techniques using such overlapping symbolic subsystems. Comparisons, in terms of conservativeness and of computational complexity, between abstractions and controllers obtained from different system decompositions are provided. Numerical experiments show that the proposed approach for symbolic control synthesis enables a significant complexity reduction with respect to the centralized approach, while reducing the conservatism with respect to compositional approaches using non-overlapping subsystems.

机构、总结、中文摘要均由AI分析而来,可能存在错误,请以论文正文为准。

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