Abstrakt. Vi presenterar en ny metod för automatiserad syntes av säkra och robusta Proportional-Integral-Derivative (PID) styrenheter för stokastiska hybridsystem. Trots deras utbredda användning inom industrin, finns det för närvarande ingen automatiserad metod för att härleda en PID-regulator (eller någon annan typ av styrenhet, för den delen) med säkerhets- och prestandagarantier för en sådan allmän klass av system. I synnerhet anser vi hybridsystem med ickelinjär dynamik (Lipschitzkontinuerliga vanliga differentialekvationer) och slumpmässiga parametrar, och vi syntetiserar PID-regulatorer så att de resulterande slutna loop-system uppfyller säkerhets- och prestandabegränsningar som ges som probabilistiska begränsade räckvidd egenskaper. Vår teknik utnyttjar SMT-lösare över reals och ickelinjära differentialekvationer för att ge formella garantier för att syntetiserade styrenheter uppfyller sådana egenskaper. Dessa styrenheter är också robusta genom konstruktion eftersom de minimerar sannolikheten för att nå ett osäkert tillstånd i närvaro av slumpmässiga störningar. Vi tillämpar vårt synsätt på problemet med insulinreglering för typ 1-diabetes, syntetisera kontroller med robust svar på stora slumpmässiga måltidsstörningar, vilket gör det möjligt för dem att hålla blodsockernivåerna inom friska, säkra intervall.
Det närmaste papperet till vår egen är arbetet med REF, där författarna nyligen har föreslagit en metod för att syntetisera kontinuerliga PID-regulatorer för icke-linjära stokastiska växter så att det resulterande slutna kretsloppssystemet uppfyller säkerhets- och prestandakrav som anges som begränsade tillgänglighetsegenskaper.
SMT-based synthesis of safe and robust PID controllers for stochastic hybrid systems
{'venue': 'Haifa Verification Conference', 'journal': None, 'mag_field_of_study': ['Computer Science']}