Diagnose de falhas de sistemas híbridos baseada em alcançabilidade

In this work, we present the main concepts related to hybrid systems, that are dynamic systems that combine discrete and continuous behaviors. These systems can be modeled by hybrid automata or transition systems. Hybrid automata allow more wealth to the model, however, it is not always possible to predict its behavior. Depending on the type of analysis of the system, such as the verification of certain properties, a higher level of abstraction is preferred and, thus, modeled by a transition system, which presents more structured tools for checking properties. This work also presents a new definition of diagnosability combining the discrete event systems (DES) diagnosability with reachability analysis to compare continuous behaviors. Furthermore, we present a case study of fault diagnosability analysis of systems modeled by hybrid automata. This example demonstrates the advantage of performing the state reachability analysis associated with the continuous-time dynamics of the hybrid model. With this approach, it is possible to diagnose failures that would not be possible by using purely DES techniques.Neste trabalho apresentam-se os principais conceitos relacionados aos sistemas híbridos, que são sistemas dinâmicos que combinam comportamentos discreto e contínuo. Esses sistemas podem ser modelados por autômatos híbridos ou sistemas de transição. Autômatos híbridos permitem mais riqueza ao modelo, entretanto nem sempre é possível prever o seu comportamento. Dependendo do tipo de análise do sistema, como a verificação de certas propriedades, é preferível um maior nível de abstração sendo, assim, modelado por sistema de transição, os quais apresentam ferramentas mais estruturadas para verificação de propriedades. Este trabalho também apresenta uma nova definição de diagnosticabilidade que combina a diagnosticabilidade de sistemas a eventos discretos (SEDs) com a análise de alcançabilidade para comparação dos comportamentos contínuos. Além disso, apresenta-se um estudo de caso da análise da diagnosticabilidade de falhas de sistemas modelados por autômatos híbridos. Nesse exemplo demonstra-se a vantagem de se realizar a análise da alcançabilidade dos estados associados à dinâmica a tempo contínuo do modelo híbrido. Com essa abordagem, é possível diagnosticar falhas que não seriam possíveis usando técnicas puramente de SEDs