米里亚姆·加西亚·索托;帕维特拉·普拉巴卡 基于抽象的多面体切换系统稳定性验证。 (英语) Zbl 1441.93225号 非线性分析。,混合系统。 36,文章ID 100856,16 p.(2020). 摘要:本文提出了一种新的抽象技术,用于分析多面体切换系统的Lyapunov和渐近稳定性。多面体切换系统是一个混合系统,其中连续动力学由多面体微分包含指定,不变量和守恒由多面体集指定,模式之间的切换不涉及变量重置。抽象多面体交换系统的有限状态加权图是从状态空间的有限划分中构造的,使得某些图条件的满足,例如不存在边上的权重乘积大于(或等于)1的循环,意味着系统的稳定性。然而,图形通常是保守的,因此,违反图形条件并不意味着不稳定。如果由于近似值的保守性,分析未能建立稳定性,则返回一个反例(边缘权重乘积大于或等于1的循环),表明失败的潜在原因。此外,通过在有限加权图的构造中考虑状态空间的更精细划分,可以构造切换系统的更精确近似。我们给出了使用上述方法分析切换系统稳定性的实验结果。 引用于2文件 MSC公司: 93D20型 控制理论中的渐近稳定性 93D05型 李亚普诺夫和控制理论中的其他经典稳定性(拉格朗日、泊松、(L^p、L^p)等) 93立方 由微分方程以外的函数关系控制的控制/观测系统(例如混合系统和开关系统) 关键词:多面体交换系统;稳定性验证;抽象;模型检查技术;反例生成 软件:PPL(公私合营);GLPK公司;z3(零3);SpaceEx公司;复仇者;NetworkX公司;Stabhyli公司 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{M.García Soto}和\textit{P.Prabhakar},非线性分析。,混合系统。36,文章ID 100856,16 p.(2020;Zbl 1441.93225) 全文: DOI程序 参考文献: [1] Liberzon,D.,《切换系统和控制》(2003),波士顿:Birkhäuser·Zbl 1036.93001号 [2] T.A.Henzinger,《混合自动机理论》,载于《IEEE计算机科学逻辑研讨会论文集》,1996年,第278-292页·Zbl 0959.68073号 [3] 林,H。;Antsaklis,P.J.,切换线性系统的稳定性和可镇定性:最新结果综述,IEEE Trans。自动垫。控制,54,2,308-322(2009)·Zbl 1367.93440号 [4] Sontag,E.D.,《输入-状态稳定性:基本概念和结果》,(非线性和最优控制理论(2006),Springer),163-220·Zbl 1175.93001号 [5] Goebel,R。;Sanfelice,R。;Teel,A.,混合动力系统,IEEE控制系统。Mag.,29,28-93(2009)·Zbl 1395.93001号 [6] Geromel,J.C。;Colaneri,P.,连续切换线性系统的稳定性和镇定,SIAM J.控制优化。,45, 5, 1915-1930 (2006) ·Zbl 1130.34030号 [7] Hespanha,J.P.,切换线性系统的一致稳定性:拉萨尔不变性原理的扩展,IEEE Trans。自动垫。控制,49,4,470-482(2004)·Zbl 1365.93348号 [8] 梅森,P。;博斯卡因,弗吉尼亚州。;Chitour,Y.,线性切换系统的公共多项式Lyapunov函数,SIAM J.控制优化。,45, 1, 226-245 (2006) ·Zbl 1132.93038号 [9] Parrilo,P.A.,《稳健与优化中的结构半定程序和半代数几何方法》(2000),加州理工学院:加州理工大学帕萨迪纳分校,5月,(博士论文) [10] A.Papachistodoulou,S.Prajna,关于使用平方和分解构建Lyapunov函数,在:决策与控制会议,2002年·Zbl 1138.93391号 [11] Möhlmann,E。;Theel,O.,Stabhyli:非线性混合系统自动稳定性验证工具,(《混合系统国际会议论文集:计算与控制》(2013年),ACM:ACM纽约,纽约,美国),107-112·Zbl 1362.93111号 [12] 卡宾斯基,J。;Deshmukh,J.V。;桑卡拉纳拉亚南,S。;Arechiga,N.,混合动力系统的模拟引导Lyapunov分析,(第17届混合系统国际会议论文集:计算与控制(2014),ACM),133-142·Zbl 1362.93108号 [13] H.Dierks,S.Kupferschmid,K.Larsen,《时间自动机的自动抽象精化》,收录于:《时间系统的形式化建模与分析学报》,2007年,第114-129页·Zbl 1141.68431号 [14] P.Prabhakar,S.Duggirala,S.Mitra,M.Viswanathan,基于混合自动机的矩形混合自动机CEGAR,收录于:2013年验证、模型检查和抽象解释国际会议论文集·Zbl 1426.68175号 [15] R.Alur,T.Dang,F.Ivancic,《混合系统的反例引导谓词抽象》,载于:《系统构建和分析工具和算法国际会议论文集》,2003年,第208-223页·Zbl 1031.68074号 [16] 克拉克,E。;Fehnker,A。;韩,Z。;Krogh,B。;Ouaknine,J。;俄勒冈州斯特斯伯格。;Theobald,M.,《混合系统模型检查中的抽象和反例引导精化》,国际期刊Found。计算。科学。,14583-604(2003年)·Zbl 1101.68678号 [17] Prabhakar,P。;Soto,M.G.,AVERIST:稳定性算法验证器,Electron。注释Theor。计算。科学。,317133-139(2015年) [18] P.Prabhakar,M.G.Soto,《稳定性分析的反例引导抽象求精》,载于:《计算机辅助验证国际会议论文集》,2016年·Zbl 1411.68071号 [19] Puri,A。;Varaiya,P.,使用抽象验证混合系统,(混合系统II(1994)),359-369 [20] Asarin,E。;Dang,T。;Girard,A.,非线性系统分析的杂交方法,信息学报。,43, 7, 451-476 (2007) ·Zbl 1134.93026号 [21] P.Prabhakar,M.G.Soto,《多面体切换系统稳定性验证的算法方法》,美国控制会议,2014年。 [22] de Moura,L。;Björner,N.,Z3:高效SMT求解器,(《系统构建和分析工具和算法国际会议论文集》,《系统构建与分析工具与算法国际会议文献集》,计算机科学讲义,第4963卷(2008),施普林格),337-340 [23] Ho,P.-H.,混合系统自动分析(1995),康奈尔大学(博士论文) [24] P.Prabhakar,M.Viswanathan,《关于混合系统稳定性的可判定性》,摘自:《混合系统国际会议论文集:计算与控制》,2013年,第53-62页·Zbl 1362.68180号 [25] P.Prabhakar,M.G.Soto,基于抽象的混合系统稳定性模型检查,摘自:《计算机辅助验证国际会议论文集》,2013年,第280-295页。 [26] Bellman,R.,关于一个路由问题,夸特。申请。数学。,16, 87-90 (1958) ·Zbl 0081.14403号 [27] Nuutila,E。;Soisalon-Soininen,E.,关于在有向图中寻找强连通分量,Inf.过程。莱特。,49, 1, 9-14 (1994) ·Zbl 0787.68082号 [28] 巴格纳拉,R。;希尔,P.M。;Zaffanella,E.,《帕尔玛多面体库:为硬件和软件系统的分析和验证实现一套完整的数值抽象》,Sci。计算。程序。,72, 1-2, 3-21 (2008) [29] A.A.Hagberg,D.A.Schult,P.J.Swart,《使用NetworkX探索网络结构、动力学和功能》,摘自:《科学会议中的Python》,2008年,第11-15页。 [30] A.Makhorin,GLPK(GNU线性编程工具包),网址:http://www.gnu.org/software/glpk/glpk.html。 [31] Möhlmann,E。;Theel,O.,Stabhyli:非线性混合系统自动稳定性验证工具,(第16届混合系统国际会议论文集:计算与控制(2013),ACM),107-112·Zbl 1362.93111号 [32] G.Frehse,C.Le Guernic,A.Donzé,S.Cotton,R.Ray,O.Lebeltel,R.Ripado,A.Girard,T.Dang,O.Maler,SpaceEx:混合系统的可扩展验证,摘自:2011年国际计算机辅助验证会议记录。 [33] E.Clarke,O.Grumberg,S.Jha,Y.Lu,H.Veith,反例引导的抽象精化,收录于:《计算机辅助验证国际会议论文集》,2000年,第154-169页·Zbl 0974.68517号 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配,可能包含数据转换错误。在某些情况下,zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献,而不要求完整或完全匹配。