Dezentraler Beobachterentwurf für digital vernetzte dynamische Systeme

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Digital vernetzte dynamische Systeme bestehen aus einer Vielzahl von Teilsystemen, die neben der physikalischen Kopplung eine zusätzliche digitale Verbindung über ein Informationsnetz aufweisen. Auf der einen Seite eröffnet dieses Netzwerk durch die Flexibilität der Informationskopplung neuartige Regelungsfunktionen, auf der anderen Seite verkomplizieren die auftretenden Netzwerkeffekte, wie variable Totzeiten, zufällige Paketverluste, Paketüberholvorgänge und der Verlust von synchronisierten Uhren aller beteiligter Elemente den Regelungsentwurf. Neben der Verwendung von asynchron arbeitenden ortsfesten Sensoren, erlauben Fortschritte in der modernen Mikrosensorik und Elektronik die Applikation von neuartigen mobilen, sich mitbewegenden, energieautarken und sich add-hoc ein bzw. ausschaltenden Sensoren.Für die Zustandsbeobachtung solcher nichtlinearer digital vernetzter dynamischer Systeme sollen mit dem hier beantragten Vorhaben neue dezentrale Verfahren und Strukturen entwickelt werden. Als Basis dienen die eigenen Vorarbeiten über einschleifige, digital vernetzte Systeme aus der ersten Förderperiode. Eine Zielsetzung neben der expliziten Berücksichtigung obiger Sensortypen und den erwähnten Netzwerkeigenschaften ist die Nutzung der flexiblen Informationsstruktur zum situationsbezogenen Informationsaustausch. Zudem wird die Erarbeitung von Maßnahmen zur Erhöhung der Ausfallsicherheit bei Netzwerk- und Aktorversagen angestrebt.Die Anwendungstauglichkeit soll nicht nur simulatorisch an diversen technischen Beispielen, sondern auch an einem Laboraufbau des Lehrstuhls nachgewiesen werden. Beabsichtigt ist die internationale Publikation der methodischen wie experimentellen Ergebnisse.