Il programma di ricerca prevede lo studio del problema della stima dello stato e controllo per sistemi affetti da ritardo, nell'ipotesi che si possano verificare guasti sul funzionamento del sistema stesso. La classe di modelli considerati include sistemi con ritardi sullo stato e sulla misura. I guasti sono modellati come parametri che possono variare nel tempo la struttura del sistema. Ritardi e guasti sono modellati sia con variabili deterministiche che aleatorie.
Gli elementi innovativi di questo progetto di ricerca si muovono su due linee:
- per quanto riguarda il trattamento della presenza di ritardi, l'uso di predittori dinamici. Questo approccio consente di non ricorrere a controlli o a predittori di tipo distribuito, difficilmente realizzabili. Questi predittori hanno la caratteristica di effettuare predizioni dello stato su intervalli di tempo variabili a seconda della durata del ritardo stesso ma anche dell'ampiezza stimata dello stato. Questa struttura porta ad aumentare in generale il numero di predittori al trascorrere del tempo. Inoltre, questi predittori sono organizzati secondo gerarchie di tipo a cascata o cooperativo, anche realizzate su multi-strati temporali. Questa struttura conduce a famiglie di predittori che lavorano in modo collaborativo, scambiando cioè informazioni tra di loro, tipicamente le predizioni elaborate da ciascuno.
- per quanto riguarda la presenza di guasti, l'uso di tecniche di ottimizzazione basate su un impianto probabilistico capace di modellare in modo sufficientemente realistico il verificarsi di guasti. I guasti sono modellati sostanzialmente come variazioni della struttura del sistema per cui è possibile considerare il sistema con guasti come un sistema a commutazione nel tempo. Le commutazioni possono essere modellate in modo del tutto realistico come processi aleatori. La probabilità di errore nella stima corretta del guasto viene minimizzata massimizzando la probabilità del guasto date le misure. Questo consente una valutazione ottima del verificarsi o no del guasto. Una stima subottima dello stato è ottenuta da una media pesata delle stime di minimo errore quadratico medio corrispondenti ciascuna al verificarsi di un guasto e ottenuta da un filtro di Kalman. Il metodo introduce potenziali elementi di novità rispetto a precedenti algoritmi che prevedono una stima ottima o subottima dello stato di minimo errore quadratico medio, non intervendo sui valori di probabilità di errore nella rilevazione dei guasti.