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Licensed Unlicensed Requires Authentication Published by Oldenbourg Wissenschaftsverlag September 25, 2009

Networked Control Systems (NCS) – Stand und Ausblick (Networked Control Systems (NCS) – State of the Art and Future)

Lothar Litz, Thomas Gabriel, Melanie Groß and Oliver Gabel
From the journal

Die Beherrschung von NCS stellt je nach Art des digitalen Netzwerkes und nach dessen struktureller Einbindung in den Regelkreis eine unterschiedliche Herausforderung dar. Aus dieser Sicht heraus werden die Netzwerke in Gruppen eingeteilt. Die limitierenden Effekte werden zusammengestellt, erläutert und in ihren Auswirkungen auf das Regelungsproblem analysiert. Modellierungen werden untersucht, welche es gestatten, bestimmte limitierende Effekte in den Regelungsentwurf einzubeziehen. Verschiedene spezielle Lösungsgruppen für solche Effekte werden diskutiert. Dazu gehören der Entwurf bei variablen Totzeiten und bei Paketverlusten — als jeweils einzeln auftretende Einschränkung, aber auch bei gemeinsamem Auftreten — sowie der Entwurf unter dem Einfluss von Quantisierungseffekten. Als über den reinen Regelungsentwurf hinausgehende Methode wird das Cross-Design besprochen, bei dem gleichzeitig mit dem Regelungsentwurf auch Festlegungen der Kommunikationsschicht stattfinden. Im Ausblick wird auf offene Probleme eingegangen, die zukünftige Forschungsthemen darstellen.

Dealing with NCS leads to various challenges depending on the integration of the network into the control loop. Networks can be subdivided into several specific classes with respect to their limiting effects. These classes are presented and explained as well as analyzed considering their impact on control problems. Several modelling approaches are investigated that can handle limiting effects within controller design. Various specific solutions are discussed including design regarding delay and packet losses — each of them as a single effect as well as both in combination. Going beyond the pure controller design the cross design is introduced as an approach to include communication and computing constraints into the work flow. The outlook covers open-ended questions that deal with future research projects.

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Published Online: 2009-09-25
Published in Print: 2008-01

© Oldenbourg Wissenschaftsverlag