Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems
GERARDO SCHNEIDER
gerardos@it.uu.se
UPPSALA UNIVERSITY DEPARTMENT OF INFORMATION TECHNOLOGY UPPSALA, SWEDEN
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.1/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems G ERARDO S - - PowerPoint PPT Presentation
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems G ERARDO S CHNEIDER gerardos@it.uu.se U PPSALA U NIVERSITY D EPARTMENT OF I NFORMATION T ECHNOLOGY U PPSALA , S WEDEN Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems p.1/26
gerardos@it.uu.se
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.1/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.2/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.3/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.3/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.4/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.5/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.6/26
label invariant dynamics guard reset
x = M x ≤ M ˙ x = 3 − x x ≥ m ˙ x = −x
Off On
x = m /γ
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.6/26
e10 e9 e12 e11 e2 e4 e5 e8 e1
x0
e6 e7 e3
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.7/26
e10 e9 e12 e11 e2 e4 e5 e8 e1
x0
e6 e7 e3
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.7/26
e10 e9 e12 e11 e2 e4 e5 e8 e1
x0
e6 e7 e3
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.7/26
e10 e9 e12 e11 e2 e4 e5 e8 e1
x0
e6 e7 e3
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.7/26
e10 e9 e12 e11 e2 e4 e5 e8 e1
x0
e6 e7 e3
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.7/26
e10 e9 e12 e11 e2 e4 e5 e8 e1
x0
e6 e7 e3
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.7/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.8/26
a if x ∈ Ri
e3 e2 e4 e5 e9 e12 e1 e8 e11 e7 e6 e10
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.9/26
a if x ∈ Ri
x′ Ri x b a
b ∠b
a
a
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.9/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.10/26
e3 e2 e4 e5 e9 e12 e1 e8 e11 e7 e6 e10
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.10/26
e2 e3 e9 e12 e4 e3 e1 e2 e12 e11 e1 e8 e7 e8 e11 e7 e6 e10 e6 e5 e4 e5 e9 e10 Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.10/26
˙ x = a7 ˙ x = a8 ˙ x = a4 Invℓ2 ˙ x = a2 x = e3
R2
˙ x = a1 x = e2 ˙ x ∈ ∠b a x = e7 x = e6 x = e8 x = e1 x = e10 x = e11 x = e12 x = e9 x = e4 x = e5 Invℓ4 Invℓ3 Invℓ1 Invℓ8 Invℓ7 Invℓ6 ˙ x = a6 Invℓ5 ˙ x = a5
R1 R5 R8 R7 R6 R3 R4
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.10/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.10/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.11/26
R6 R8 R3 R7 R4 R2 R1 R5
e2 e3 e1 e7 e6 e4 e8 e5
l u
Succσ([l, u]) Succσ([l, u])
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.12/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.13/26
R6 R8 R3 R7 R4 R2 R1 R5
e2 e3 e1 e7 e6 e4 e8 e5
u l
f Preσ([l, u])) f Preσ([l, u]))
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.14/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.15/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
σ = [l∗, u∗]
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.16/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.17/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.18/26
e3 e9 e12 e2 e6 e7 e4 e5 e8 e1 e10 e11
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.18/26
e3 e9 e12 e2 e6 e7 e4 e5 e8 e1 e10 e11
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.18/26
e3 e9 e12 e2 e6 e7 e4 e5 e8 e1 e10 e11
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.18/26
e3 e9 e12 e2 e6 e7 e4 e5 e8 e1 e10 e11
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.18/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.19/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.20/26
R6 R8 e2 R4 R3 R7 R1 R5 e6 e7 R2 e5 e1 e3 e8 e4 Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.20/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.20/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.21/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.22/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.23/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.24/26
R6 R8 R4 R3 R7 R1 R5 R2
e5 e4 e3 e2 e1 e8 e7 e6
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.24/26
R6 R8 R4 R3 R7 R1 R5 R2
e5 e4 e3 e2 e1 e8 e7 e6
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.24/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.25/26
R6 R8 R3 R7 R4 R2 R1 R5
l u e2 e3 e1 e7 e6 e4 e8 e5
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.25/26
R6 R8 R3 R7 R4 R2 R1 R5
l u e2 e3 e1 e7 e6 e4 e8 e5
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.25/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.26/26
Computing Invariance Kernels of Polygonal Hybrid Systems – p.26/26