Netzwerkbasierte Regelung verteilt-parametrischer Systeme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Joachim Deutscher
• Fachliche Zuordnung: Automatisierungstechnik, Mechatronik, Regelungssysteme, Intelligente Technische Systeme, Robotik
• Förderung: Förderung seit 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 461083137

In diesem Forschungsvorhaben soll eine neue systematische Methodik zum Entwurf von netzwerkbasierten Regelungen für Multi-Agenten-Systeme entwickelt werden, bei denen die Agenten durch verteilt-parametrische Systeme beschrieben werden. Ausgangspunkt dafür ist die Verallgemeinerung der klass. output-regulation-Theorie für SVP auf das sog. kooperative output-regulation-Problem, mit dem sich eine Vielzahl von kooperativen Regelungsaufgaben wie beispielsweise die leader-follower-Synchronisierung oder die leaderless-Synchronisierung lösen lassen. Nach einer Erweiterung der in den Vorarbeiten erzielten Ergebnisse auf den Entwurf von kooperativen Führungs- und Störbeobachtern mit unbekannten und unbestimmten Führungsagenten sowie diffusiver Störkopplungen zwischen den Agenten sind gemischt konzentriert- und verteilt-parametrische Agenten Gegenstand der Betrachtungen, um eine große Anwendungsbreite der neuen Entwurfsmethoden zu gewährleisten. Anschließend folgt der Netzwerkreglerentwurf, um für Agenten mit unbestimmten Parametern eine robuste Synchronisierung zu erzielen. Die Übertragung prädiktorbasierter Entwurfsverfahren zur Berücksichtigung beliebiger Kommunikationstotzeiten für heterogene konzentriert-parametrischer Agenten führt auf gemischt konzentriert- und verteilt-parametrische Systembeschreibungen. Auf diese Systemklasse sollen die bisher erarbeiteten Methoden angewendet werden, um für solche Multi-Agenten-Systeme systematisch bekannte und unbekannte Kommunikationszeiten berücksichtigen zu können. Im letzten Abschnitt des Forschungsprojekts sind die neuen Entwurfsverfahren auf verteilt-parametrische Agenten mit Kommunikationstotzeiten zu verallgemeinern. Folglich ist als Ergebnis des beantragten Forschungsvorhabens eine neue umfassende Entwurfsmethodik für die Netzwerkregelung einer großen Klasse von Multi-Agenten-Systemen mit sowohl konzentriert- und verteilt-parametrischen Agenten zu erwarten, für die es bisher in der Literatur noch keine systematischen Methoden gibt. Die in den Projektabschnitten erzielten theoretischen Ergebnisse sollen anhand der Formationsregelung von UAVs zum Lasttransport mittels schweren Seilen praxisnah erprobt werden.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen