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PROGRAMMA DI RICERCA 2005

italiano - english
Unità di Ricerca
Programmi di ricerca simili:
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Classificazione brevettuale
Classificazione geografica
Bibliografia
[1] P.J. Antsaklis. A brief introduction to the theory and applications of hybrid systems. Proc. IEEE, Special Issue on Hybrid Systems, 88(7):879-86, 2000
[2] J. Lygeros, K.H. Johansson, S.N. Simic, J. Zhang, S.S. Sastry. Dynamical properties of hybrid automata. IEEE Trans. Automatic Control, 48:2-17, 2003
[3] A. Bemporad, M. Morari. Control of systems integrating logic, dynamics, and constraints. Automatica, 35(3):407-27, 1999
[4] A.V. Savkin, R.J. Evans. Hybrid dynamical systems - controller and sensor switching problems. Birkhauser, 2002
[5] D. Liberzon. Switching in systems and control. Birkhauser, 2003
[6] M. Mariton. Jump linear systems in automatic control. Marcel Dekker, 1990
[7] A. Balluchi, L. Benvenuti, M. Di Benedetto, C. Pinello, A. Sangiovanni-Vincentelli. Automotive engine control and hybrid systems: challenges and opportunities. Proc. IEEE, 88(7):888-912, 2000
[8] J. Hespanha. Stochastic hybrid systems: Applications to communication networks. Hybrid Systems: Computation and Control, vol. 2993 of LNCS, 387-401. Springer, 2004
[9] E.F. Camacho, C. Bordons. Model predictive control. Advanced Textbooks in Control and Signal Processing. Springer, 2004
[10] D.W.Clarke, R. Scattolini. Constrained receding-horizon predictive control. Proc. IEE Part D, 138(4):347-54, 1991
[11] L. Magni, R. Scattolini. Model predictive control of continuous-time nonlinear systems with piecewise constant control. IEEE Trans. Automatic Control, 49(6):900-6, 2004
[12] A. Bemporad, M. Morari, N. L. Ricker. Model predictive control toolbox for MATLAB - User's Guide. The Mathworks, Inc., 2004
[13] A. Bemporad, M. Morari, V. Dua, E.N. Pistikopoulos. The explicit linear quadratic regulator for constrained systems. Automatica, 38(1):3-20, 2002
[14] G.C. Goodwin, M.M. Seron, J.A. De Doná. Constrained control and estimation - an optimisation approach. Springer, 2005
[15] G. Pola, M.L. Bujorianu, J. Lygeros, M.D. Di Benedetto. Stochastic hybrid models: an overview with application to air traffic management. IFAC Conf. on Analysis and Design of Hybrid Systems, St Malo, France, 2003
[16] M.L. Bujorianu J. Lygeros. Reachability questions in piecewise deterministic Markov processes. Hybrid Systems: Computation and Control, vol. 2623 of LNCS, 126-40. Springer, 2003
[17] M.S. Branicky, V.S. Borkar, S.K. Mitter. A unified framework for hybrid control: model and optimal control theory, IEEE Trans. Automatic Control, 43(1):31-45, 1998
[18] H.J. Sussmann. A maximum principle for hybrid optimal control problems, 38th IEEE CDC, Phoenix, Arizona, 1999
[19] B. Piccoli. Necessary conditions for hybrid optimization, 38th IEEE CDC, Phoenix, Arizona, 1999
[20] A. Rantzer, M. Johansson. Piecewise linear quadratic optimal control, IEEE Trans. Automatic Control 45(4):629-37, 2000
[21] K. Gokbayrak, C.G. Cassandras. A hierarchical decomposition method for optimal control of hybrid systems, 38th IEEE CDC, Phoenix, Arizona, 450-5, 1999
[22] X. Xu, P.J. Antsaklis. Optimal control of switched systems based on parameterization of the switching instants, IEEE Trans. Automatic Control 49(1): 2-16, 2004
[23] S.C. Bengea, R.A. DeCarlo. Conditions for the existence of a solution to a two-switched/hybrid optimal control problem, IFAC Conf. on Analysis and Design of Hybrid Systems, St Malo, France, 419-24, 2003
[24] M.S. Shaikh, P.E. Caines. On the optimal control of hybrid systems: analysis and zonal algorithm for trajectory and schedule optimization, 42th IEEE CDC, Hawaii, USA, 2144-9, 2003
[25] A. Giua, C. Seatzu, C. Van Der Mee. Optimal control of switched autonomous linear systems, 40th IEEE CDC, 2472-7, Orlando, FL, 2001
[26] C. Seatzu, D. Corona, A. Giua, A. Bemporad. Optimal control of continuous-time switched affine systems, IEEE Trans. Automatic Control. To appear
[27] D. Corona, A. Giua, C. Seatzu. Optimal control of hybrid automata: an application to the design of a semiactive suspension, Control Engineering Practice 12(10):1305-18, 2004
[28] M.S. Branicky. Muliple Lyapunov functions and other analysis tools for switched and hybrid systems, IEEE Trans. Automatic Control 43(4):475-82, 1998
[29] A.M. Michel, B. Hu. Toward a stability theory of general hybrid dynamical systems, Automatica 35:371-84, 1999
[30] J. Daafouz, P. Riedinger, C. Iung. Stability analysis and control synthesis for switched systems: a switched Lyapunov function approach. IEEE Trans. Automatic Control 47:1883-7, 2002
[31] J.P. Hespanha. Uniform stability of switched linear systems: extension of LaSalle invariance principle IEEE Trans. Automatic Control 49:470-82, 2004
[32] M. Wicks, P. Peleties, R. De Carlo. Switched controller synthesis for the quadratic stabilization of a pair of unstable linear systems, European J. of Control 4:140-7, 1998
[33] G. Zhai, H. Lin, P.J. Antsaklis. Quadratic stabilizability of switched linear systems with polytopic uncertainties, Int. J. of Control 76(7):747-53, 2003
[34] B. Hu, X. Xu, P.J. Antsaklis, A.N. Michel. Robust stabilizing control law for a class of second-order switched systems, Syst. Control Letters 38:197-207, 1999
[35] R. De Carlo, M.S. Branicky, S. Pettersson. Perspectives and results on the stability and stabilizability of hybrid systems, Proc. IEEE 88(7):1069-82, 2000
[36] H. Ishii, T. Bacsar, R. Tempo. Synthesis of switching rules for switched linear systems through randomized algorithms, 42th IEEE CDC, Maui, Hawaii, 4788-93, 2003
[37] P. Colaneri, J.C. Geromel. Stabilization of continuous-time switched systems. IFAC World Congress, Prague, 2005
[38] P. Bolzern, W. Spinelli. Quadratic stabilization of a switched affine system about a nonequilibrium point. 2004 ACC, Boston, USA, 3890-5, 2004
[39] M. di Bernardo, F. Garofalo, L. Iannelli, F. Vasca.Bifurcations in piecewise smooth feedback systems. Special Issue on Switched, piecewise and polytopic linear systems. Int. J. of Control 75(16/17):1243-59, 2002
[40] S.Banerjee, G.Verghese. Nonlinear phenomena in power electronics. IEEE Press, 2001
[41] S. Simic, K.H. Johansson, S. Sastry, J. Lygeros. Towards a geometric theory of hybrid systems. Hybrid Systems: Computation and Control, LNCS 1790, 421-36, 2000
[42] M. di Bernardo, C. J. Budd, A.R. Champneys. Normal form maps for grazing bifurcations in n-dimensional piecewise-smooth dynamical systems. Physica D 160:222-54, 2001
[43] M. di Bernardo. Bifurcation analysis for control systems application. In Chaos and Bifurcation Control: Theory and Applications, LNCIS. Springer, 2003
[44] F. Angulo, M. di Bernardo, E. Fossas, G. Olivar. Feedback control of limit cycles: a switching control strategy based on nonsmooth bifurcation theory. IEEE Trans. on Circuits and Systems I 52(2):366-78, 2005
[45] A. Bicchi, A. Marigo, B. Piccoli. On the reachability of quantized control systems. IEEE Trans. Automatic Control 47:546-63, 2002
[46] R. Brockett, D. Liberzon. Quantized feedback stabilization of linear systems. Automatica 45:1279-89, 2000
[47] N. Elia, S. Mitter. Stabilization of linear systems with limited information. IEEE Trans. Automatic Control 46:1384-400, 2001
[48] F. Fagnani, S. Zampieri. Quantized stabilization of linear systems: complexity versus performance. IEEE Trans. Automatic Control 49:1534-48, 2004
[49] G. Ferrari-Trecate, M. Schinkel. Conditions of optimal classification for piecewise affine regression. Hybrid Systems: Computation and Control, vol. 2623 of LNCS, 188-202. Springer, 2003
[50] A. Bemporad, A. Garulli, S. Paoletti, A. Vicino. A greedy approach to identification of piecewise affine models. Hybrid Systems: Computation and Control, vol. 2623 of LNCS, 97-112. Springer, 2003
[51] Y. Ma, R. Vidal. Identification of deterministic switched ARX systems via identification of algebraic varieties. Hybrid Systems: Computation and Control, vol. 3414 of LNCS, 449-65, Springer, 2005
[52] E. De Santis, M.D. Di Benedetto, G. Pola. On observability and detectability of continuous-time linear switching systems. 42nd IEEE CDC, 5777-82, Dec. 2003
Parole Chiave
SISTEMI DINAMICI IBRIDI; SISTEMI A COMMUTAZIONE; CONTROLLO PREDITTIVO; CONTROLLO OTTIMO; STABILITÀ DI SISTEMI IBRIDI; SISTEMI AUTOMOTIVE; CONTROLLO DI RETI

Metodologie avanzate per il controllo di sistemi ibridi

Università degli Studi di Cagliari
Abstract
Il principale obiettivo di questo progetto è quello di riunire 5 unità di ricerca italiane che lavorano attivamente nell'area dei sistemi ibridi (HS: hybrid systems). Gli HS costituiscono un settore di grande interesse per l'Automatica, poiché stanno divenendo il paradigma scientifico per affrontare in modo sistematico il problema dell'analisi, della modellazione, della simulazione, della sintesi e della ottimizzazione dei sistemi embedded, quando i controllori digitali agiscono con i sistemi fisici. Il progetto focalizzerà le comuni attività di ricerca verso un singolo obiettivo: derivare nuove metodologie avanzate per il controllo degli HS, con una particolare enfasi sull'ampia classe dei sistemi a commutazione.

Il progetto è strutturato in 5 workpackage tecnici (WP) che coprono i principali temi di interesse nell'ambito del controllo degli HS. Ogni WP è ulteriormente strutturato in attività dedicate a classi speciali di modelli o a particolari aspetti del problema affrontato nel relativo workpackage.

WP1 è dedicato all'uso di tecniche di ottimizzazione nel controllo. Questo approccio si è dimostrato particolarmente proficuo per il controllo di un'ampia classe di problemi che possono essere modellati come HS, ma numerosi problemi sono tuttora aperti e necessitano di essere risolti. Il WP consiste di 3 attività relative a diversi modelli ibridi: modelli ad evoluzione temporale, modelli guidati da eventi e modelli stocastici.

WP2 >>>

Coordinatore Scientifico del Programma di Ricerca
Alessandro GIUA Università degli Studi di CAGLIARI
Obiettivo del Programma di Ricerca
Le recenti innovazioni tecnologiche hanno portato ad un sempre crescente interesse nello studio dei sistemi ibridi (HS). La peculiarità degli HS è l'interazione tra le dinamiche tempo-continue (governate da equazioni differenziali o alle differenze), e le dinamiche discrete e le regole logiche (descritte da logiche temporali, macchine a stati finiti, condizioni if-then-else, eventi discreti, etc.).

Il dominio di ricerca degli HS sta attirando un numero sempre crescente di ricercatori, come testimoniato dal numero di sessioni al riguardo che sono state organizzate negli ultimi anni nelle principali conferenze nell'ambito dell'Automatica (come la IEEE Conf. on Decision and Control, l'IFAC Word Congress), e dal numero rilevante di lavori che sono stati pubblicanti nelle riviste leader del settore (quali, IEEE Trans. on Automatic Control, Automatica). Il crescente interesse per gli HS sia nel mondo accademico sia nel mondo dell'industria è motivato non solo da problematiche di natura teorica, ma anche dalla loro capacità di modellare, analizzare e sintetizzare controllori nelle più svariate aree applicative.

Tuttavia, le dinamiche ibride sono spesso così complesse che un controllore in retroazione soddisfacente non può essere sintetizzato usando strumenti analitici simili a quelli relativi ai sistemi lineari o a certe classi di sistemi non lineari discontinui. Tecniche di progetto di tipo euristico d'altro canto richiedono procedimenti per >>>

Durata
24 mesi
Base di partenza scientifica nazionale o internazionale
La peculiarità dei sistemi ibridi (HS: hybrid systems) è l'interazione tra le dinamiche tempo-continue (regolate da equazioni differenziali o alle differenze), e le dinamiche discrete e le regole logiche (descritte da logiche temporali, macchine a stati finiti, condizioni if-then-else, eventi discreti, etc.). Diverse strutture di modelli sono apparse nella letteratura [1,2,3]: ciascuna classe di HS è di solito efficace per la risoluzione di un particolare problema, e i vari modelli appaiono molto diversi tra loro. Vi è tuttavia una famiglia di modelli che ha ricevuto particolare attenzione come testimoniato dalle centinaia di articoli scientifici e dai recenti testi di ricerca [4,5] ad essa dedicati: questa ampia classe è nota come ''switched systems" (sistemi a commutazione) e può essere considerata in un certo senso come un modello di base. Ciò giustifica la particolare attenzione che in questo progetto verrà ad essa rivolta.

L'interesse crescente per gli HS sia nel mondo accademico che nel mondo dell'industria è motivato non solo da questioni teoriche, ma essenzialmente dalla capacità di tali sistemi di modellare, analizzare e sintetizzare controllori in una grande varietà di aree applicative, che includono i sistemi automotive [7] e i problemi di reti TCP/IP [8]. Un controllore in retroazione per un sistema dinamico ibrido è un algoritmo che prende decisioni in linea in modo automatico, che continuamente osserva il comportamento del sistema e reagisce in >>>