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Original title:
Using Reachability Analysis in Controller Synthesis for Safety-Critical Systems 
Translated title:
Reglersynthese mit integrierter Erreichbarkeitsanalyse für sicherheitskritische Systeme 
Year:
2022 
Document type:
Dissertation 
Institution:
Fakultät für Informatik 
Advisor:
Althoff, Matthias (Prof. Dr.) 
Referee:
Althoff, Matthias (Prof. Dr.) ; Lohmann, Boris (Prof. Dr. habil.) 
Language:
en 
Subject group:
MSR Meßtechnik, Steuerungs- und Regelungstechnik, Automation 
Keywords:
set-based control; controller synthesis; formal controller design; formal guarantees; reachability analysis; optimization; nonlinear systems; disturbed systems; constrained systems; safety-critical systems; maneuver automata; reach-avoid problems 
Translated keywords:
Mengenbasierte Regelung; Reglersynthese; formaler Reglerentwurf; formale Garantien; Erreichbarkeitsanalyse; Optimierung; nichtlineare Systeme; gestörte Systeme; beschränkte Systeme; Manöverautomaten; Reach-Avoid-Probleme 
TUM classification:
DAT 260; DAT 815 
Abstract:
In this thesis, we develop various controller synthesis approaches with formal safety guarantees for constrained nonlinear systems despite the presence of disturbances and sensor noise. They combine elements from control theory, formal verification in the form of reachability analysis, and optimization. By integrating formal verification into the controller synthesis, we obtain controllers with optimized performance and safety guarantees. The resulting algorithms are easy to use even without dee...    »
 
Translated abstract:
In dieser Dissertation werden mehrere Regelungsverfahren mit formalen Sicherheitsgarantien für beschränkte, nichtlineare Systeme mit externen Störungen und Messrauschen entwickelt. Dazu werden Methoden aus der Regelungstheorie, der formalen Verifikation in Form von Erreichbarkeitsanalyse und der Optimierung kombiniert. Die Integration der Erreichbarkeitsanalyse in die Reglersynthese führt zu optimierten Reglern mit Sicherheitsgarantien. Diese können ohne tiefes Regelungstechnikwissen verwendet w...    »
 
Oral examination:
03.05.2022 
File size:
14258503 bytes 
Pages:
242 
Last change:
17.06.2022