柵欄函數驗證連續(xù)系統(tǒng)的有界時間安全性
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柵欄函數在連續(xù)系統(tǒng)驗證方面有著廣泛的應用,其主要想法在于:在可達集和非安全集之間尋找一個柵欄,從初始區(qū)域出發(fā)的路徑不會越過這個柵欄,而非安全區(qū)域在柵欄的另外一端.這樣,就可以通過尋找柵欄函數來驗證一個系統(tǒng)的安全性.近年來,已有一些工作討論連續(xù)系統(tǒng)在無界時間情況下的柵欄函數生成.但是對于有些系統(tǒng),人們可能只關心其在有界時間內的安全性.因為在無界時間內不安全并不能說明在給定時間內也是不安全的,所以對于這類問題,無界時間柵欄函數方法并不適用.受無界時間柵欄函數方法的啟發(fā),針對有界時間的情況,給出有界時間柵欄函數生成方法.首先給出有界時間柵欄函數的一些充分條件,對于多項式系統(tǒng),將多項式非負的條件做平方和松弛后利用平方和規(guī)劃工具求解這些充分條件得到柵欄函數;對于初等系統(tǒng)(包含一些初等函數),先將該初等系統(tǒng)轉化為一個多項式系統(tǒng),然后求解對應多項式系統(tǒng)的柵欄函數.對一些無界時間不安全的實例,演示了該方法在驗證有界時間安全性問題上的有效性.
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