Recent Advanced Methods and Results in Distributed Cooperative Control
Typ dokumentu
habilitation theseshabilitační práce
Autor
Hengster Movric, Kristian
Metadata
Zobrazit celý záznamAbstrakt
The presented habilitation treatise takes the form of a collection of selected journal and conference
papers published by the applicant in the recent five years. The unifying theme of distributed cooperative
control can be seen as a common thread tying the whole collection together. Taken together, these
present
an author’s contribution towards
the current state-
of-the-art in cooperative control. They bring
interesting novel theoretical results and compelling applications, as well as open potential avenues
of
future research. In particular, the first chapters describe theoretical results for
homogeneous
agen
ts
’
state synchronization
and
heterogeneous agent output synchronization
. The following two chapters
bring some applications to a compelling problem of distributed estimation and control, with specific
focus on, but not limited to, distributed vibration reduction. Final chapter considers adaptation to yield
completely distributed synchronization protocols.
A concise exposition of related recent results in distributed control of
homogeneous agents
, in
Chapter 1, provides a wider framework for two immediate sequels.
First of these
, Chapter 2,
brings
technical details on state synchronization
of
homogeneous agents using
static output
-feedback.
The
following
Chapter
3, on the other hand,
extends the synchronizing region
meth
ods
by considering
communication delays
. The fourth chapter, in contrast, considers general
heterogeneous agents
;
providing conditions
for
output
-synchronization and an
L
2
-bound in case of disturbances acting on
the
system
. Building
further
on the revealed
necessary and sufficient
single
-agents
’
conditions
required for
this, the
fifth
chapter
casts
output
-synchronization and disturbance suppression in the form of graphical
games.
On the applied side, Chapter
6
proposes networked observers tha
t distributively fuse plant
’s
estimates for control
of large linear-time-invariant plants. If several measurements of differing reliability
are available, one can further attempt
sensor fusion,
as discussed in Chapter 7. This then ideally
improves on even the most precise measurements. The final Chapter 8 investigates adaptive consensus
protocols, replacing the only remaining centralized piece of information required in the synchronizing
region-based designs with dynamic adaptation. The
se results are applicable, in principle, to all
synchronizing region based designs, which, in turn, makes them all fully distributed. Prezentovaný habilitační
spis
má formu
souboru
vybraných časopiseckých a konferenčních článků, které
uchazeč
publikoval
v posledních pěti letech. Jednotící
téma distribuované
ho
kooperativního řízení
lze
považovat za společnou nit spojující celou sbírku dohromady.
Tyto
články
představují příspěvek autora k
současnému
stavu
poznání
v kooperativní
m
řízení
.
Přinášejí zajímavé
nov
é teoretické výsledky a slibné
aplikace, stejně jako otevřené možnosti budoucího výzkumu. Zejména první kapitol
y
popisují teoretické
výsledky pro synchronizaci stavu homogenních
agent
ů
a synchronizaci výstupu heteroge
n
ní
ch agent
ů
.
Následující dvě kapitoly přinášejí některé aplikace k
důležitému
problému distribuovaného odhadu a
řízení
se zvláštním zaměřením na distribuované snížení vibrací. Závěrečná kapitola se zabývá adaptivními
protokoly, kter
é
přináší úp
lnou distribuovanou synchronizaci.
Stručné představení souvisejících nedávných výsledků v distribuované
m
řízení homogenních
agent
ů
v kapitole 1 poskytuje širší rámec pro dvě následující kapitoly. První z nich, kapitola 2, přináší
technické detaily o synchronizaci stavu homogenních agen
t
ů
pomocí statické výstupní zpětné vazby.
Následující kapitola 3 na druhé straně rozšiřuje metody synchronizační oblasti o zahrnutí
komunikačních
zpoždění. Čtvrtá kapitola se naopak věnuje
všeobecný
m
heterogenní
m agent
ům a
představuje
podmínky pro výstupní synchroniz
aci a
potlačení
poruch působících na systém. Pátá kapitola na základě
odhalen
ých
nezbytných
a
postačujících podmínek
ukazuje
synchronizaci výstupů a potlačení
poruch
v
podobě grafických her.
V souvislosti s aplikacemi kapitola 6 navr
huje síťové pozorovatele, kteří slučují
odhady
stavů pří
řízení
velkých lineárních časově
invariantních
systémů
. P
okud je k dispozici několik měření rozdílné
spolehlivosti, lze se pokusit o fúzi senzorů, jak je uvedeno v kapitole 7. Tím
lze
zlepš
it
i nejpřesnější
měření. Závěrečná kapitola 8 zkoumá
protokoly
adaptivní
ho
konsenz
u
nahrazením
jedin
ého
zbývající
ho
centralizovan
ého
požadovaného
údaj
e
v
návrzích
založených na synchronizační oblasti dynamickou
adaptací. Výsledky jsou
v
zásadě použitelné pro všechny návrhy založené na synchronizační oblasti, které
tak
všechny dělají plně distribuované
Kolekce
K tomuto záznamu jsou přiřazeny následující licenční soubory: