Stabilization with guaranteed safety of nonlinear systems

Ontwikkeling van veiliger besturingssystemen

Muhammad Romdlony onderzocht hoe het aspect van veiligheid is op te nemen in het ontwerp van besturingsmechanismen. Veiligheid verwijst hierbij naar het gedrag van het gesloten lus systeem waarbij het tijdspad van de toestandsvariabelen, die gestart zijn in een toegestane verzameling van initiële waarden, de verzameling van onveilige toestanden vermijdt. Het probleem van het tegelijkertijd garanderen van stabiliteit en veiligheid van het gesloten lus systeem wordt ‘stabilisatie met gegarandeerd veiligheid’ genoemd. Verder behandelt Romdlony ook hoe de robuustheid van veiligheid van het gesloten systeem is te meten in de aanwezigheid van externe storingssignalen.

Romdlony komt met verschillende regelstrategieën die een oplossing bieden voor het ‘stabilisatie met gegarandeerde veiligheid' probleem in niet-lineaire systemen. Als eerste introduceert hij een nieuwe manier voor het samenvoegen van de klassieke ‘Control Lyapunov Functie' (CLF) met de ‘Control Barrier Functie' (CBF). Het scenario van verschillende verzamelingen van onveilige toestanden is ook bekeken. Hierbij worden verschillende CBF functies  samengevoegd met een enkele CLF.

Vervolgens toont Romdlony aan dat een op energie gebaseerde besturingsmechanisme (IDA-PBC), is te gebruiken voor het oplossen van het ‘stabilisatie met gegarandeerde veiligheid' probleem. Hij is geslaagd in het bereiken van lokale stabilisatie met gegarandeerde veiligheid door toepassing van de IDA-PBC methode. Voor het bereiken van globale stabilisatie wordt de IDA-PBC methode gecombineerd met een ander terugkoppelingsregeling middels een hybride besturingsmethode.

Ten slotte stelt Romdlony ook een nieuwe methode van robuustheidsanalyse voor die is te gebruiken voor het kwantificeren van de veiligheidsspeling (of veiligheid fragiliteit) van het gesloten lus systeem. Als aanvulling op de welbekende input-to-state stabiliteitsinterpretatie (ISS) voor de robuustheidsanalyse van de stabiliteit van een systeem, introduceert hij de input-to-state veiligheidsinterpretatie (ISSf), die gebruikt kan worden voor de robuustheidsanalyse van de veiligheid van een systeem wanneer er externe storingssignalen aanwezig zijn.

Muhammad Romdlony verrichtte zijn promotieonderzoek bij de afdeling Discrete Technologie en Productie Automatisering van het Engineering and Technology institute Groningen (ENTEG) met financiering door de Indonesische overheid. Hij is inmiddels aangesteld als Assistant professor aan de Telkom University (Indonesië).

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/16985a5a-f715-47c1-8465-32a0207f9258