Stabilität und Stabilisierung großer digitaler Netzwerke

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Die Verbindung von Regelung mit Datenübertragung in digitalen Kanälen stellt neue Herausforderungen an die Theorie der Stabilisierung dynamischer Systeme durch Rückkopplung. Datenkanäle haben ihr eigenes dynamisches Verhalten und harte Beschränkungen, die unmittelbaren Einfluss auf die Qualität bzw. den Erfolg der Regelung haben. In diesem Projekt sollen Verfahren entwickelt werden, mit denen insbesondere gekoppelte Systeme mit mehreren Subsystemen über digitale Kanäle stabilisiert werden können. Dabei sollen zum einen die Fortschritte der letzten Jahre im Bereich von Stabilitätseigenschaften von Kommunikationsprotokollen ausgenutzt werden, und es sollen Verfahren entwickelt werden, die die Stabilität von digital gekoppelten System auf der Grundlage allgemeiner small-gain Resultate nachweisen können. Der Zugang besteht darin, Methoden zur Stabilisierung über digitale Kanäle mit Hilfe dynamischer Quantisierer zu entwickeln und in einem weiteren Schritt Kriterien anzugeben, die sicherstellen, dass die digitale Kopplung derartiger Systeme stabil ist. Dabei ist die spezifische Dynamik bestimmter digitaler Kanäle zu berücksichtigen und es ist daher geplant, die Modellentwicklung für Datenkanäle mit Blick auf Regelungsaufgaben voranzutreiben.