Stability and Stabilization of Large-Scale Digital Networks

Stabilität und Stabilisierung großskaliger digitaler Netze

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-opus-101509
  • Several aspects of the control of large-scale systems communicating over digital channels are considered. In particular, the issue of delay, quantization, and packet loss is addressed with the help of dynamic quantization. New small-gain results suitable for networked control systems are introduced and it is shown that many of the known small-gain conditions are equivalent. The issue of bandwidth limitations is addressed with the help of event-triggered control. A novel approach termed parsimonious triggering is introduced, which helps toSeveral aspects of the control of large-scale systems communicating over digital channels are considered. In particular, the issue of delay, quantization, and packet loss is addressed with the help of dynamic quantization. New small-gain results suitable for networked control systems are introduced and it is shown that many of the known small-gain conditions are equivalent. The issue of bandwidth limitations is addressed with the help of event-triggered control. A novel approach termed parsimonious triggering is introduced, which helps to rule out the occurrence of an infinite number of triggering events within finite time. Moreover, the feasibility of the presented approaches is demonstrated by numerical examples.show moreshow less
  • Es werden großskalige Netzwerke betrachtet, bei denen die Zustandsrückführung über digitale Kommunikationskanäle erfolgt. Typische Effekte digitaler Kommunikation wie Totzeiten, Quantisierung und Paketverlust werden mithilfe der sogenannten dynamischen Quantisierung bearbeitet. Im Kontext der Netzwerkkontrollsysteme werden neue small-gain Ergebnisse eingeführt, die auf den Bedarf der digitalen Kommunikation eingehen. Des Weiteren wird gezeigt, dass viele der aus der Literatur bekannten small-gain Ergebnisse äquivalentEs werden großskalige Netzwerke betrachtet, bei denen die Zustandsrückführung über digitale Kommunikationskanäle erfolgt. Typische Effekte digitaler Kommunikation wie Totzeiten, Quantisierung und Paketverlust werden mithilfe der sogenannten dynamischen Quantisierung bearbeitet. Im Kontext der Netzwerkkontrollsysteme werden neue small-gain Ergebnisse eingeführt, die auf den Bedarf der digitalen Kommunikation eingehen. Des Weiteren wird gezeigt, dass viele der aus der Literatur bekannten small-gain Ergebnisse äquivalent sind. Eventbasierte Kontrollstrategien werden vorgestellt, um das Problem der Bandbreitenbeschränkung zu umgehen. Ein neuer Ansatz, parsimonious triggering genannt, wird vorgestellt, um das Problem des unendlich oft Schaltens in endlicher Zeit zu umgehen. Abschließend wird anhand von numerischen Beispielen die Anwendbarkeit der vorgestellten Methoden demonstriert.show moreshow less

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Metadaten
Author: Rudolf Sailer
URN:urn:nbn:de:bvb:20-opus-101509
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Fakultät für Mathematik und Informatik
Faculties:Fakultät für Mathematik und Informatik
Referee:Prof. Dr. Fabian Wirth
Date of final exam:2014/03/17
Language:English
Year of Completion:2014
Dewey Decimal Classification:5 Naturwissenschaften und Mathematik / 51 Mathematik / 510 Mathematik
GND Keyword:Rechnernetz; Kommunikationssystem; Stabilisierung
Tag:digitale Netze
ISS; networked control systems; nonlinear control; small-gain
MSC-Classification:93-XX SYSTEMS THEORY; CONTROL (For optimal control, see 49-XX)
Release Date:2014/08/28
Licence (German):License LogoCC BY-NC-SA: Creative-Commons-Lizenz: Namensnennung, Nicht kommerziell, Weitergabe unter gleichen Bedingungen