Dynamisches Risiko-bewusstes MPC für stochastische Systeme mit Laufzeit-Temporallogiken

Konsep Inti

Ein neuartiges, nachweislich korrektes Modell-prädiktives Regelungsschema für lineare Systeme mit unbegrenzten stochastischen Störungen, das die Durchführbarkeit von Laufzeit-Signaltemporal-Logik-Spezifikationen dynamisch bewertet und die Steuereingaben entsprechend neu plant. Die Regelungsmethode garantiert die probabilistische Erfüllung neu akzeptierter Spezifikationen, ohne die Erfüllung der zuvor akzeptierten zu beeinträchtigen.

Abstrak

Dieser Artikel befasst sich mit der risiko-bewussten Regelung stochastischer Systeme mit temporal-logischen Spezifikationen, die während der Laufzeit dynamisch zugewiesen werden. Herkömmliche risiko-bewusste Regelung geht typischerweise davon aus, dass alle Spezifikationen im Voraus definiert sind und während der Laufzeit unverändert bleiben. In diesem Artikel schlagen wir ein neuartiges, nachweislich korrektes Modell-prädiktives Regelungsschema für lineare Systeme mit unbegrenzten stochastischen Störungen vor, das die Durchführbarkeit von Laufzeit-Signaltemporal-Logik-Spezifikationen dynamisch bewertet und die Steuereingaben entsprechend neu plant.

Die Regelungsmethode garantiert die probabilistische Erfüllung neu akzeptierter Spezifikationen, ohne die Erfüllung der zuvor akzeptierten zu beeinträchtigen. Die vorgeschlagene Regelungsmethode wird anhand einer Fallstudie zur Roboterwegeplanung validiert.

Statistik

Die Varianz der Störungen wird als streng positiv definit angenommen.
Die Wahrscheinlichkeit, dass der Fehler e(k) nicht in der probabilistischen erreichbaren Menge Rp enthalten ist, ist höchstens 1 - p.

Kutipan

"Praktische Anwendungen in Mehrroboter-Systemen und Mensch-Roboter-Kollaboration erfordern oft, dass Aufgaben während der Laufzeit dynamisch zugewiesen werden."
"Herkömmliche risiko-bewusste Regelung geht typischerweise davon aus, dass alle Spezifikationen im Voraus definiert sind und während der Laufzeit unverändert bleiben."

Wawasan Utama Disaring Dari

Risk-Aware MPC for Stochastic Systems with Runtime Temporal Logics

by Maico H. W. ... pada arxiv.org 04-08-2024

https://arxiv.org/pdf/2402.03165.pdf

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