Compositional Construction of Control Barrier Certificates for Large-Scale Stochastic Switched Systems
在本文中，我们提出了一个组成框架的建设控制屏障证书的大规模随机切换系统接受多个控制屏障证书与一些停留时间的条件。所提出的计划是基于一个概念，所谓的增广伪屏障证书计算每个切换子系统，使用它可以合成状态反馈控制器的互联系统执行安全规范在有限的时间范围内。特别是，我们首先利用足够的最大型小增益条件，构造增强控制屏障证书的互联系统的基础上，相应的增强伪屏障证书的子系统。然后，我们量化退出概率的上限-互联系统到达某些不安全区域的概率-在有限的时间范围内使用构造的增强屏障证书。我们采用了一种技术的基础上的反例引导归纳合成（CEGIS）的方法来搜索控制屏障证书的每一种模式，同时合成安全控制器提供开关信号。我们证明了我们提出的结果，首先将它们应用到一个包含1000个房间的室温网络。最后，我们将我们的技术应用到一个网络的500个交换子系统（共1000个维度）接受多个障碍证书的停留时间的条件，并提供上界的概率，互联系统在有限的时间范围内达到一些不安全的区域。
2020-05-04 cs.SY eess.SY
Compositional Abstraction-Based Controller Synthesis for Continuous-Time Systems
MPI-SWS（德国马克斯·普朗克计算机研究所）
本文提出基于扰动仿真的组合抽象方法，用于大规模连续时间系统控制器综合，通过分解系统组件实现高效抽象与控制。
2017-08-09 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Abstractions for Infinite Networks of Discrete-Time Switched Systems
在本文中，我们开发了一个合成计划的建设连续逼近互连的无穷多个离散时间切换系统。近似（也称为抽象）本身是一个连续空间系统，它可以在控制器设计过程中用作原始（也称为具体）系统的替代。在设计了抽象系统的控制器后，将其细化为具体系统的控制器。我们使用所谓的模拟函数的概念来量化原始系统及其近似之间的失配。具体地说，具体网络中的每个子系统和抽象网络中相应的子系统通过局部仿真函数的概念相关联。我们表明，如果本地仿真功能满足一定的小增益型条件的网络包含无限多的子系统，然后聚合的个别仿真功能提供了一个整体的仿真功能量化的整体抽象网络和具体的之间的误差。此外，我们表明，我们的方法的结果在一个无标度的合成方法的任何有限，但任意大的网络从截断的无限网络。我们提供了一个系统的方法来构建本地的抽象和模拟功能的线性切换系统的网络。所需的条件表示的线性矩阵不等式，可以有效地计算。我们说明了我们的方法的有效性，通过AC孤岛微电网的应用程序。
2021-01-21 cs.SY eess.SY
Compositional Abstraction-based Synthesis of General MDPs via Approximate Probabilistic Relations
我们提出了一个组合的方法来构造抽象的一般马尔可夫决策过程使用近似概率关系。抽象框架是基于$δ$ -提升关系的概念，使用它可以量化互连的gMDP之间的概率距离和它们的抽象。这种新的近似关系统一了文献中的组合性结果，明确地将状态转换之间的依赖关系，并允许抽象模型具有有限或无限的状态空间。因此，人们可以利用所提出的结果对抽象模型进行分析和综合，然后将结果带到具体模型上。为此，我们首先提出我们的组合性结果使用新的近似概率关系，这是基于提升。然后，我们专注于一类随机非线性动力系统，并构建他们的抽象使用模型降阶和空间离散化在一个统一的框架。我们提供的条件，同时存在的关系，将网络的结构。最后，我们证明了所提出的结果的有效性，考虑网络的四个非线性动力子系统（共12维），并从他们的降阶版本（共4维）在一个统一的组成框架中构建有限的抽象。我们基准测试我们的结果对组合抽象技术，构建无限的抽象（降阶模型）和有限的MDPs在两个连续的步骤。我们表明，我们的方法是保守得多，比文献中提供的。
2019-06-07 cs.SY eess.SY
From Dissipativity Theory to Compositional Abstractions of Interconnected Stochastic Hybrid Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文提出基于互联拓扑和子系统及其抽象的联合耗散性性质，构建随机混合系统组合抽象的条件，并通过数值模拟验证方法有效性。
2018-05-22 cs.SY eess.SY
Compositional Abstraction-based Synthesis for Interconnected Systems: An Approximate Composition Approach
在本文中，我们专注于减轻计算复杂性的抽象为基础的控制器综合互联控制系统。要做到这一点，我们提供了一个组成框架的互联系统和自下而上的控制器综合方案的抽象建设。特别是，我们提出了一个概念的近似组成，这使得有可能计算的抽象的全球互联系统的抽象（可能是不同类型的）的组件。最后，利用我们的概念，近似组成，我们提出了一个自下而上的方法，执行可分解的安全规范的控制器的合成。使用两个案例研究（即，直流微电网和交通网络），通过比较它们与不同的抽象和控制器综合方案。
2020-12-01 cs.SY eess.SY
Compositional Synthesis of Opacity-Preserving Finite Abstractions for Interconnected Systems
在本文中，我们提出了一种组合的方法来构建不透明的有限抽象（又名符号模型）的离散时间非线性控制系统的网络。特别是，我们引入了新的概念，模拟功能的特点之间的距离控制系统，同时保持不透明的属性。而不是在一个整体的方式对待大规模的系统，我们开发了一个组合方案，以构建相互关联的有限的抽象与整体的不透明度保持模拟功能。针对增量输入-状态稳定控制系统网络，在小增益条件下，提出了一种局部量化参数的设计算法，以有序地建立子系统的局部符号模型，使符号模型网络在保持不透明性的同时，以先验定义的精度模拟原网络.
2020-03-31 cs.SY eess.SY
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）
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。
2017-07-19 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Finite State Abstractions for Stochastic Control Systems
MPI-SWS, Kaiserslautern, Germany（德国凯泽斯劳滕马克斯·普朗克计算机科学研究所）
本文研究了随机控制系统的组合有限状态抽象方法，提出基于扰动仿真的方法以提高控制器合成效率。
2017-09-27 cs.SY eess.SY
Compositional Abstractions of Interconnected Discrete-Time Stochastic Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Max Planck Institute for Software Systems（马克斯·普朗克软件系统研究所）
本文提出一种组合方法，用于构建互联离散时间随机控制系统的抽象。通过新的随机模拟函数概念，量化原始系统与抽象系统的概率距离，从而进行分析与综合。
2017-09-29 cs.SY eess.SY
Compositional Abstraction of Large-Scale Stochastic Systems: A Relaxed Dissipativity Approach
在本文中，我们提出了一个组合的方法来构建有限的抽象（a.k.a.有限马尔可夫决策过程（MDP））的离散时间随机控制子系统，不一定是稳定的网络。所提出的方法利用互连拓扑结构和有限步随机存储函数的概念，描述了联合耗散型属性的子系统和它们的抽象，并建立了一个有限步随机模拟函数作为网络和它的抽象之间的关系。为此，我们首先开发了一种新类型的组合性条件，这是保守性比现有的。特别是，通过有限步随机模拟函数使用松弛，可以构造有限抽象，使得不一定需要每个子系统的稳定性。然后，我们提出了一种方法来构造有限的MDPs连同其相应的有限步存储功能的一般离散时间随机控制系统满足增量无源性。我们还构造了有限的MDP的一类特殊的非线性随机控制系统。为了证明所提出的结果的有效性，我们将我们的结果应用于三个不同的案例研究。
2020-02-11 cs.SY eess.SY
From dissipativity theory to compositional synthesis of symbolic models
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Laboratoire des Signaux et Systémes (L2S) - CNRS（信号与系统实验室（L2S）- 法国国家科学研究中心）
本文提出了一种构造互联离散时间控制系统有限抽象（符号模型）的组合框架，基于子系统的联合耗散性性质，通过存储函数构建模拟函数，并利用增量被动性属性构造有限抽象及其存储函数。
2017-10-16 cs.SY eess.SY
Compositional (In)Finite Abstractions for Large-Scale Interconnected Stochastic Systems
Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）
本文提出了一种组合方法，用于构建大规模互联离散时间随机系统的无限（降阶模型）和有限抽象（即有限马尔可夫决策过程）。通过随机模拟函数的概念，该方法能够在控制器设计过程中将抽象系统作为原系统的替代，保证误差界。论文首先推导了小增益类型条件，用于量化随机控制子系统的互联与无限抽象的概论距离。接着构建了无限抽象及其对应的随机模拟函数，用于特定类型的离散时间非线性随机控制系统。随后，利用小增益类型条件进行有限抽象的组合构造，提出了一种构造有限马尔可夫决策过程的方法，用于具体模型或其降阶版本，满足增量输入到状态稳定性属性。最后通过全互联网络和温度调节应用验证了方法的有效性。
2020-02-14 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Finite MDPs for Continuous-Time Stochastic Systems: A Dissipativity Approach
本文提出了一种基于耗散性方法的连续时间连续空间随机控制系统有限抽象的合成方案。建议的框架享有的互连拓扑结构，并采用随机存储功能的概念，描述联合耗散型属性的子系统和它们的抽象。通过利用这些随机存储函数，可以建立连续时间连续空间随机系统和它们的有限对应系统之间的关系，同时量化它们的输出轨迹之间的概率距离。因此，可以采用有限系统作为一个适当的替代的连续时间的控制器设计过程中，有保证的误差界。在这方面，我们首先利用耗散型组合条件的连续时间连续空间随机系统的互连和离散时间（有限或无限）的抽象之间的距离的组合量化。然后，我们考虑一类特定的随机仿射系统，并构建其有限的抽象与相应的随机存储功能。所提出的结果的有效性证明了将它们应用到一个包含100个房间的圆形网络的温度调节和组成构建一个离散时间的抽象从其原始的连续时间动态。构造的离散时间抽象，然后利用作为替代成分合成政策保持每个房间的温度在一个舒适区。
2020-05-05 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Infinite Abstractions for Networks of Stochastic Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；Newcastle University（纽卡斯尔大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）
本文提出了一种组合方法，用于构建互联离散时间随机控制系统的无限抽象，通过引入新的随机存储函数概念，利用子系统的互联矩阵和联合耗散性性质，量化随机控制系统与抽象系统的概率距离，并通过计算方案构造抽象系统及其对应的随机存储函数，同时展示了如何将抽象系统的策略细化为原始系统的策略并保证满足概率。
2019-05-09 cs.SY eess.SY
Compositional Construction of Approximate Abstractions of Interconnected Control Systems
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）
本文研究了互联控制系统的近似抽象的组合构造，提出小增益条件和线性系统控制不变子空间来构建抽象，并用线性时序逻辑规范合成控制器。
2016-06-25 cs.SY eess.SY math.OC
Compositional abstraction for networks of control systems: A dissipativity approach
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文提出了一种基于互联矩阵和子系统及其抽象的耗散性性质的组合方案，用于构建控制系统网络的抽象。通过使用抽象本身作为控制器设计过程中的替代系统，展示了非线性控制系统的抽象构造方法，并通过线性控制系统的网络示例验证了耗散性方法的有效性。
2016-12-29 cs.SY eess.SY math.OC
Compositional Synthesis of Finite Abstractions for Networks of Systems: A Small-Gain Approach
Technical University of Munich（慕尼黑工业大学）；University of Colorado Boulder（科罗拉多大学博尔德分校）；Ludwig Maximilian University of Munich（慕尼黑大学）
本文提出了一种基于小增益原理的组合方法，用于构建互联离散时间控制系统网络的有限抽象（符号模型）。通过交替模拟函数关系，该方法在满足小增益条件时，能够组合性地构建整体交替模拟函数，从而实现对系统网络的符号模型和原系统之间的关系建模。最后，本文将该方法应用于圆形容器温度调节问题，并展示了其在非线性全连接网络中的有效性。
2019-05-29 cs.SY eess.SY
Compositional abstraction refinement for control synthesis
KTH Royal Institute of Technology（皇家理工学院）
本文提出基于组合抽象细化的控制综合方法，通过过估计可达集指导非线性系统控制规范的满足，利用子系统分解和假设-保证义务，迭代细化状态划分以满足规范，并证明局部控制器组合可强制原系统满足要求。
2017-12-16 cs.SY eess.SY
Data-driven Construction of Finite Abstractions for Interconnected Systems: A Compositional Approach
针对缺乏精确系统动力学知识的问题，提出一种数据驱动组合式方法，为含部分未知动力学与互联映射的离散时间互联控制系统构建有限状态抽象，支撑其形式化验证与控制器综合。
2025-02-21 cs.MA cs.SY eess.SY
Compositional Approximately Bisimilar Abstractions of Interconnected Systems
本文阐述并研究了近似（交替）互模拟关系的概念，描述了互联系统及其抽象之间的等价关系。这些等价关系保证了符号模型保持了原始模型的动态特性。我们开发了一种基于抽象的控制器合成的合成方法，依靠近似合成和增量输入到状态稳定性的概念。特别是，给定一个大规模的系统组成的互联组件，我们提供的条件下，近似（交替）的模拟关系的概念被保存时，从子系统的大规模互联系统。通过在交通拥堵控制中的应用，对理论结果的工程相关性进行了评价。
2022-11-18 cs.SY eess.SY math.DS
Finite Abstractions of Network of Impulsive Systems Using Dissipativity Approach
本文提出一种基于耗散性条件的组合框架，利用交替模拟函数和增量无源特性，为非线性互联脉冲系统构建有限抽象，实现了复杂系统由子系统抽象组合表示。
2024-12-10 cs.SY eess.SY
Symbolic Abstractions with Guarantees: A Data-Driven Divide-and-Conquer Strategy
本文提出一种数据驱动的分治策略，为未知数学模型的互联控制网络构建符号抽象，利用交替互模拟函数和组合条件，在室温网络上验证了其在形式化验证和控制器合成中的有效性。
2023-09-14 cs.SY eess.SY
MDP Abstractions from Data: Large-Scale Stochastic Networks
本文提出一种组合式数据驱动技术，利用随机存储函数和耗散性条件，为未知大规模随机网络构建有限MDP，并量化网络与其MDP轨迹间的概率距离。
2023-09-14 cs.SY eess.SY
Abstractions for Symbolic Controller Synthesis are Composable
University of California, Berkeley（加州大学伯克利分校）
本文通过将连续控制系统模型转换为有限自动机，利用离散工具合成复杂规范的控制器。通过连接小模块实现抽象关系的生成，提出组合操作并证明组合抽象模块满足反馈细化关系，从而降低高维系统的计算成本并模块化抽象流程。
2018-07-26 cs.SY eess.SY
Controller Synthesis for Safety and Reachability via Approximate Bisimulation
Laboratoire Jean Kuntzmann Universit\'e de Grenoble B.P. 53, 38041 Grenoble, France
本文利用近似双模拟抽象方法，针对安全性和可达性规范设计控制器，通过抽象控制器综合与具体化过程保证正确性，并给出与最优控制器的距离估计。
2011-06-16 cs.LO cs.SY eess.SY
A composition theorem for bisimulation functions
本文提出了一种组合方法，用于计算动态系统的仿射函数，通过子系统的仿射函数计算整体系统的仿射函数。
2013-06-28 cs.SY eess.SY
