Accelerated simulation of hybrid systems : method combining static analysis and run-time execution analysis

par Ayman Aljarbouh

Thèse de doctorat en Informatique

Sous la direction de Benoît Caillaud.

Soutenue le 05-09-2017

à Rennes 1 , dans le cadre de Mathématiques et STIC (MathSTIC) , en partenariat avec Universite Bretagne Loire (ComuE) et de INRIA-RENNES (laboratoire) .

  • Titre traduit

    Simulation accélérée des systèmes hybrides : méthode combinant analyse statique et analyse à l'exécution


  • Résumé

    Cette thèse apporte quatre principales contributions : une méthode d'éliminateur de phénomènes de ''chattering'' d'automates hybrides, par calcul d'une dynamique régulière équivalente à l'aide d'une convexification de Filippov ; une méthode d'accélération de la simulation de certains comportements Zénon, dits géométriques, pour certains automates hybrides ; des preuves de préservation par les méthodes ci-dessus d'une sémantique des automates hybrides à base d'analyse non-standard ; développement de trois logiciels prototypes, l'un sous la forme d'une bibliothèque Simulink, le second sous la forme d'un environnement de simulation de composants FMI, et le troisième étant une implémentation de la méthode de régularisation dans le langage de modélisation de systèmes hybrides Acumen.


  • Résumé

    This thesis deals with Zeno behavior of hybrid systems, and it has four main contributions : a method of eliminating "chattering" phenomena of hybrid automata, by computing an equivalent dynamics using a new convexification approach ; a method for accelerating the simulation of geometric-Zeno behavior in which the solution converges to a Zeno limit point according to a geometric series ; a proof of preservation by the above methods of a semantics of hybrid automata based on non-standard analysis ; a development of three prototype software, one in the form of a Simulink library, the other in the form of an FMI simulation environment, and the third being an implementation of the regularization method in the Modeling and simulation tool Acumen.


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