Selbstorganisation in vernetzten Regelungssystemen

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Jan Lunze
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung von 2015 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 269706131

• Erstellungsjahr: 2019

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Ziel dieses Projektes war die Entwicklung einer Methodik für vernetzte Regelungssysteme, bei der die Teilregler anhand von lokal verfügbarer Modell- und Messinformationen entscheiden, welche Informationen und Kommunikationsverbindungen sie im aktuellen Systemzustand nutzen müssen, um eine bestimmte Regelgüte zu gewährleisten. Entscheidend für den Projekterfolg war das Ableiten lokal anwendbarer Regeln, die den Auf- bzw. Abbau von Kommunikationsverbindungen mit der zu erreichenden Regelgüte verknüpfen. Dadurch konnten sowohl für physikalisch verkoppelte Systeme als auch für Multiagentensysteme neuartige Regelungskonzepte erarbeitet werden, die im Falle von Führungsgrößenänderungen, Fehlern in Teilsystemen sowie Störungen eine vorgegebene Regelgüte des Gesamtsystems garantieren. Die erarbeiteten Konzepte und Methoden wurden an einer Versuchsanlage experimentell erprobt und bewertet.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• Self-organising disturbance attenuation for synchronised agents with individual dynamics. Int. Journal of Control 88:3 (2015), pp. 2199-2206
  Schuh, Rene & Lunze, Jan
  
• Self-organizing control of unidirectionally coupled heterogeneous agents with information request. Proc. 53rd IEEE Conf. on Decision and Control., Los Angeles 2014, pp. 2453-2460
  Schuh, Rene & Lunze, Jan
  
• Design of the communication structure of a self-organizing networked controller for heterogeneous agents. Proc. 14th European Control Conf., Linz 2015, pp. 2199-2206
  Schuh, René & Lunze, Jan
  
• Fault-tolerant self-organizing control for command tracking of heterogeneous agents. 5th IFAC Workshop on Distributed Estimation and Control in Networked Systems, Philadelphia 2015, pp. 118-125
  Schuh, René & Lunze, Jan
  
• Self-organizing control of physically interconnected systems for disturbance attenuation. Proc. 14th European Control Conf., Linz 2015, pp. 2191-2198
  Schuh, Rene & Lunze, Jan
  
• Self-organizing distributed control with situation-dependent communication. Proc. 15th European Control Conf., Aalborg 2016, pp. 222-229
  Schuh, Rene & Lunze, Jan
  
• Self-organizing output feedback control of physically interconnected systems for disturbance attenuation. Proc. 2016 American Control Conf., Boston 2016, pp. 3358-3365
  Schuh, Rene & Lunze, Jan
  
• Six degrees of separation in multi-agent systems. 55th Conference on Decision and Control, Las Vegas 2016, pp. 6838-6844
  Lunze, Jan
  
• Self-Organizing Control of Networked Systems. Logos Verlag, 2017
  R. Schuh
  
• Small-world architecture of networked control systems. Int. Journal of Control 91:7 (2018), pp. 1652-1668
  Lunze, Jan
  
• Structural properties of networked systems with random communication links. Automatica 80 (2017), pp. 300-304
  Lunze, Jan