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Fully Automated and Correct-by-Construction Synthesis for Complex Control Problems

Subject Area Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
Term from 2016 to 2021
Project identifier Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 286055632
 
Final Report Year 2021

Final Report Abstract

Ziel des Projekts war es, Theorie und Berechnungsverfahren des abstraktionsbasierten Reglerentwurfs weiterzuentwickeln, um seiner routinemäßigen praktischen Anwendbarkeit näher zu kommen. Dazu sind im Projekt Verfahren entwickelt worden, die komplexere Regelungsprobleme lösen können als bisherige abstraktionsbasierte Verfahren, vollständig sind in dem Sinne, daß sie stets einen Regler liefern, der die Regelungsziele erfüllt, wenn ein solcher Regler existiert, und formal korrekt sind. Insbesondere wurden Speicher- und Rechenzeitbedarf für die Synthese um einen Faktor von bis zu 400 bzw. bis zu 10 verringert. Für Reach-Avoid-Probleme wurde ein vollständiges Verfahren angegeben und die folgende Aussage bewiesen: Ist die Regelungsaufgabe für alle Anfangszustände aus einer kompakten Menge N lösbar, so wird mit der vorgeschlagenen Methode auch ein Regler gefunden, der die Aufgabe für alle Anfangszustände aus N tatsächlich löst! Außerdem wurde ein auf Langlebigkeit, Wart- und Erweiterbarkeit ausgerichtetes Synthesewerkzeug entwickelt, das nun für weitere Forschungen zur Verfügung steht.

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