混合系統(tǒng)的形式驗(yàn)證方法及其應(yīng)用.pdf_第1頁
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1、在混合系統(tǒng)中,離散事件和連續(xù)動(dòng)態(tài)行為相互作用的特性使得系統(tǒng)開發(fā)的正確性難以保證,尤其對(duì)于安全悠關(guān)的系統(tǒng),如電力系統(tǒng)和化工系統(tǒng),錯(cuò)誤運(yùn)行將造成重大損失。而形式驗(yàn)證的目的在于檢驗(yàn)混合系統(tǒng)是否在任何環(huán)境下都能安全運(yùn)行?;旌舷到y(tǒng)的形式驗(yàn)證是混合系統(tǒng)研究的一個(gè)熱點(diǎn)和難點(diǎn),至今仍未出現(xiàn)比較成熟的方法體系,驗(yàn)證工具大部分停留在實(shí)驗(yàn)室研究階段,距離能夠廣泛適用于工業(yè)界的目標(biāo)仍有相當(dāng)遠(yuǎn)的距離。 本文所有論述均圍繞著解決混合系統(tǒng)的形式驗(yàn)證問題這個(gè)主

2、題展開,主要工作有: 1.在國(guó)內(nèi)混合系統(tǒng)的形式驗(yàn)證研究剛剛起步的情況下,通過大量的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)閱讀,對(duì)各種基于模型檢驗(yàn)的混合系統(tǒng)形式驗(yàn)證方法進(jìn)行了整理和總結(jié),歸納出基于模型檢驗(yàn)的混合系統(tǒng)形式驗(yàn)證原理,包括可達(dá)集的計(jì)算、商遷移系統(tǒng)、仿真對(duì)和混合系統(tǒng)形式驗(yàn)證的過程,并對(duì)目前主要的驗(yàn)證工具進(jìn)行了分析和比較。 2.研究了基于流管道和切換面劃分的混合系統(tǒng)形式驗(yàn)證方法:在研究多面體不變集混合自動(dòng)機(jī)和離散抽象遷移系統(tǒng)概念的基礎(chǔ)上,分析了

3、有限狀態(tài)近似商遷移系統(tǒng)的計(jì)算方法,包括閾值切換面劃分、遷移系統(tǒng)狀態(tài)的確定、流管道計(jì)算和遷移關(guān)系的確定。 3.當(dāng)系統(tǒng)為線性定常連續(xù)動(dòng)態(tài)并且初始區(qū)域?yàn)橥辜瘯r(shí),針對(duì)連續(xù)動(dòng)態(tài)流管道計(jì)算的困難,提出有關(guān)系統(tǒng)演化軌跡規(guī)律的具體結(jié)論并加以證明,依據(jù)這些結(jié)論對(duì)商遷移系統(tǒng)中遷移關(guān)系的計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn),改進(jìn)的遷移關(guān)系計(jì)算將節(jié)省大量的計(jì)算時(shí)間和計(jì)算量。 4.根據(jù)一個(gè)倒立擺實(shí)例及其控制規(guī)范要求,給出了適用于驗(yàn)證工具CheckMate的系統(tǒng)描述

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