Ontwerptools voor de robuuste gedecentraliseerde controle van grootschalige systemen met tijdsvertragingen

Er wordt een algemene aanpak voorgesteld om gedecentraliseerde, gedistribueerde of overlappende controllers te ontwerpen voor systemen met meerdere ingangen, meerdere uitgangssystemen, en tijdsvertragingen, door ze te beschouwen als speciale gevallen van (structureel beperkte) gecentraliseerde regelaars. Dit wordt gedaan door structurele beperkingen te introduceren in het optimalisatieprobleem voor het bepalen van de parameters van de controller. Bij deze benadering wordt echter geen gebruik gemaakt van de structuur van de controller of het systeem tijdens het berekenen van de doelfuncties, wat leidt tot een verwaarloosbare vermindering van de rekencomplexiteit. Als een volgende stap wordt een methode voor het uitbuiten van structuur voorgesteld voor een speciale klasse problemen, waarbij een netwerk van gekoppelde identieke (deel)systemen met vertragingen geregeld wordt door identieke gedecentraliseerde, gedistribueerde of overlappende controllers. Hierdoor verbeteren we de rekenefficiëntie met betrekking tot het aantal deelsystemen. De twee benaderingen, die zijn geïmplementeerd in een publieke software, ondersteunen een breed scala aan systeemmodellen. De bovengenoemde aanpak voor het uitbuiten van structuur reduceert het gehele ontwerpprobleem tot een robuust/simultaan ontwerpprobleem voor één geparametriseerd deelsysteem waarbij de toelaatbare waarden van de parameter voortvloeien uit de netwerkgraaf. We stellen voor deze parameters te behandelen als verstoringen of onzekerheden, vervat in specifieke intervallen of regio's bepaald door de toegestane topologieën van het netwerk. Door gebruik te maken van state-of-the-art optimalisatietechnieken zorgen we ervoor dat zowel de bereikte niveaus van stabiliteit en de robuustheid als de rekencomplexiteit van het controllerontwerp onafhankelijk zijn van het aantal (identieke) deelsystemen en de topologie van het netwerk. Verder beschrijven we een aanpak voor het ontwerpen van gedecentraliseerde controllers voor netwerken, waarbij de robuustheid tegen netwerkimperfecties in rekening wordt gebracht of wordt geoptimaliseerd (mogelijk tijdsvariërende vertragingen in de koppeling, sampling die mogelijk a-periodiek is, pakketverlies en ruis).