Networked control of discrete-event systems

• Applicant: Professor Dr.-Ing. Jan Lunze
• Subject Area: Automation, Mechatronics, Control Systems, Intelligent Technical Systems, Robotics
• Term: from 2017 to 2022
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 386194363

• Final Report Year: 2020

Final Report Abstract

Vernetzte ereignisdiskrete Systeme bestehen aus einem Verbund von physikalisch und digital verkoppelten gesteuerten Teilsystemen. Das Ziel dieses Projekts war es, Methoden zur Steuerung von vernetzten ereignisdiskreten Systemen zu erarbeiten, bei denen die Teilsysteme autonome Aufgaben erfüllen können und bei kooperativen Aufgaben ein Kommunikationsnetz nutzen, um ihre Arbeitsweise mit den Nachbarsystemen zu synchronisieren. Dabei sollten die gesteuerten Teilsysteme mit ihren lokal verfügbaren Informationen und ohne die Hilfe eines Koordinators entscheiden, wann und mit welchen Nachbarsystemen sie kommunizieren und welche Informationen sie austauschen müssen. Die verwendete Modellklasse der E/A-Automatennetze wurde in der Gruppe des Antragstellers in Vorarbeiten entwickelt und hier für die Modellierung des vernetzten ereignisdiskreten Systems und für den Entwurf der vernetzter Steuerungen eingesetzt. Für die komponentenorientierte Abstraktionsmethode wurden Äquivalenzrelationen verwendet, um die Modellierung von vernetzen ereignisdiskreten Systemen mit E/A-Automatennetzen aufgabenabhängig zu vereinfachen. Die entwickelte Steuerungsmethode setzt das abstrahierte Modell des vernetzten ereignisdiskreten Systems ein, um verklemmungsfreie Kooperationen zwischen den Teilsystemen zu ermöglichen. Anhand einer experimentellen Anwendungsstudie konnte die Einsetzbarkeit der neuen Methode demonstriert werden.

Publications

• Feedforward and state-feedback control of deterministic I/O automata. In 20th IFAC World Congress, pp. 13968-13975, Toulouse, France, 2017
  Zgorzelski, M. & Lunze, J.
  
• A new approach to tracking control of networked discrete-event systems. In 14th IFAC International Workshop on Discrete Event Systems, pp. 448 - 455, Sorrento Coast, Italy, 2018
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Discrete-event demonstrator HANS. In 14th IFAC International Workshop on Discrete Event Systems, pp. 298 - 303, Sorrento Coast, Italy, 2018
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Ein Ansatz zur vernetzten Steuerung ereignisdiskreter Systeme. In at - Automatisierungstechnik, Vol. 66, Iss. 8, pp. 617 - 632, 2018
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Experimental application of a networked tracking control method to the discrete-event demonstrator HANS. In 2nd IEEE Conference on Control Technology and Applications, pp. 450-457, Copenhagen, Denmark, 2018
  Zgorzelski, Markus; Ostendarp, Philipp & Lunze, Jan
  
• A model abstraction method for networked discrete-event systems. In 17th European Control Conference, pp. 3976 - 3983, Naples, Italy, 2019
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Cooperative tracking control in networked discrete-event systems. In 6th International Conference on Control, Decision and Information Technologies, pp. 115 - 120, Paris, France, 2019
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Online model composition for networked discrete-event systems. In 8th IFAC Workshop on Distributed Estimation and Control in Networked Systems, Chicago, USA, pp. 43 - 48, 2019
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Cooperative control of a fexible manufacturing system. In 21st IFAC World Congress, Berlin, Germany 2020
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan
  
• Fault-tolerant cooperative control of networked discreteevent systems. In 15th IFAC Workshop on Discrete Event Systems, Rio de Janeiro, Brazil 2020
  Zgorzelski, Markus & Lunze, Jan