胡斌；王业斌；菲利普·奥利克五世。；Koike-Akino、Toshiaki；郭建林 工厂自动化中安全高效网络控制系统与状态相关无线衰落信道的协同设计。 （英语） Zbl 1429.93136号 Automatica公司 105, 334-346 (2019). 概要：在工厂自动化中，需要通过无线网络协调异构制造过程，以实现安全和效率。然而，由于以下原因，无线网络本质上是不可靠的阴影褪色由机器的物理运动引起的。为了确保安全性和效率，本文提出了一种状态相关信道模型，该模型捕捉物理系统和通信系统之间的交互。通过采用该信道模型，导出了最大允许传输间隔的充分条件，以确保随机安全性对于受控于状态相关无线衰落信道的非线性物理系统。在这些充分条件下，安全与效率协同设计问题被表示为一个约束合作博弈，其均衡代表了在无限期内最小化折现联合成本的最优控制和输电策略。证明了约束对策的平衡点是一个非凸广义几何规划的解，它是通过求解两个凸规划来逼近的。在凸规划中，最优性间隙被量化为近似区域大小的函数，并采用分支算法渐近收敛到零。给出了一个网络化机器人手臂和一辆叉车的仿真结果，以验证所提出的协同设计方法。 引用于三文件 MSC公司： 93磅70 网络控制 93E03型 控制理论中的随机系统（一般） 93立方厘米 控制理论中的应用模型 91A12号机组 合作游戏 91A05型 2人游戏 关键词：随机安全性；网络化控制系统；工厂自动化；状态相关衰落信道 PDF格式BibTeX公司 XML格式引用 \textit{B.Hu}等人，Automatica 105，334--346（2019；Zbl 1429.93136） 全文： 内政部 arXiv公司 参考文献： [1] 阿格拉瓦尔，P。；Ahlén，A。；Olofsson，T。；Gidlund，M.，《工业环境中节能传输的长期信道特性》，IEEE通信交易，62,83004-2014（2014） [2] 阿格拉瓦尔，P。；Patwari，N.，《多跳无线网络中的相关链路阴影衰落》，IEEE无线通信交易，8，8，4024-4036（2009） [3] Altman，E.，《约束马尔可夫决策过程》，第7卷（1999），CRC出版社·Zbl 0963.90068号 [4] Bao，L。；斯科格隆德，M。；Johansson，K.H.，噪声信道反馈控制的迭代编码器控制器设计，IEEE自动控制汇刊，56，2，265-278（2011）·Zbl 1368.93783号 [5] 博伊德，S。；Kim，S.-J。；范登伯格，L。；Hassibi，A.，《几何编程、优化和工程教程》，8，1，67-127（2007）·Zbl 1178.90270号 [6] 科斯塔，O.L.V。；弗拉戈索医学博士。；Marques，R.P.，离散时间马尔可夫跳跃线性系统（2006），Springer科学与商业媒体·Zbl 1081.93001号 [7] 德佩莱格里尼，F。；Miorandi，D。；维图里，S。；Zanella，A.，《关于在低水平工厂自动化系统中使用无线网络》，IEEE工业信息学汇刊，2，2，129-143（2006） [8] Di Girolamo，G。；D'Inocenzo，A。；Di Benedetto，M.，《无线网络上控制器和路由冗余的协同设计》，IFAC-PapersOnLine，48，22，100-105（2015） [9] Elia，N.，《衰落信道上的远程稳定》，《系统与控制快报》，54，3，237-249（2005）·Zbl 1129.93498号 [10] Gatsis，K。；里贝罗，A。；Pappas，G.J.，无线控制系统中的最佳功率管理，IEEE自动控制汇刊，59，61495-1510（2014）·Zbl 1360.93776号 [11] 格罗弗，M.P.，《自动化、生产系统和计算机集成制造》（2007），普伦蒂斯·霍尔出版社 [12] 胡，B。；Lemmon，M.D.，《使用信道状态反馈实现无线网络控制系统对深度衰落的恢复能力》，（第二届ACM高可信网络系统国际会议论文集（2013），ACM），41-48 [13] 胡，B。；Lemmon，M.D.，《分布式开关控制以实现领导-跟随车辆网络系统的几乎安全性》，IEEE自动控制汇刊，60，12，3195-3209（2015）·Zbl 1360.90069号 [14] Hu，B.，Wang，Y.，Orlik，P.，Koike-Akino，T.，&Guo，J.（2017）。工厂自动化中安全高效网络控制系统与状态相关无线衰落信道的协同设计。arXiv预打印arXiv:1708.06468https://arxiv.org/pdf/1708.06468.pdf; Hu，B.，Wang，Y.，Orlik，P.，Koike-Akino，T.，&Guo，J.（2017）。工厂自动化中安全高效的网络控制系统与状态相关无线衰落信道的协同设计。arXiv预打印arXiv:1708.06468https://arxiv.org/pdf/1708.06468.pdf [15] Isidori，A.，非线性控制系统（1995），施普林格科学与商业媒体·Zbl 0569.93034号 [16] 伊斯兰，K。；沈伟（Shen，W.）。；Wang，X.，《工厂自动化中的无线传感器网络可靠性和安全性：调查》，IEEE系统、人和控制论汇刊，第C部分：应用和评论，42，6，1243-1256（2012） [17] 江，Z.-P。；特尔，A.R。；Praly，L.，ISS系统和应用的Small-gain定理，控制、信号和系统数学，7，2，95-120（1994）·Zbl 0836.93054号 [18] Kashiwagi，I。；塔加，T。；Imai，T.，室内居住环境的时间变化路径阴影模型，IEEE车辆技术汇刊，59，1，16-28（2010） [19] Khasminskii，R.，微分方程的随机稳定性，第66卷（2011），施普林格科学与商业媒体 [20] Kushner，H.，《随机稳定性与控制》（1967），学术出版社：纽约学术出版社·Zbl 0183.19401号 [21] Leong，A.S。；Quevedo，D.E。；阿赫伦，A。；Johansson，K.H.，《用于远程状态估计的网络拓扑重构》，IEEE自动控制汇刊，61，12，3842-3856（2016）·Zbl 1359.93465号 [22] 刘易斯，F.L。；Dawson，D.M。；Abdallah，C.T.，《机器人操纵器控制：理论与实践》（2003），CRC出版社 [23] 哥伦比亚特区马拉纳斯。；Floudas，C.A.，广义几何规划中的全局优化，计算机与化学工程，21，4，351-369（1997） [24] Molin，A。；Hirche，S.，《通信约束下LQG联合优化调度与控制》，（IEEE决策与控制会议论文集（2009），IEEE），5832-5838 [25] 内西奇，D。；Teel，A.R.，网络控制系统的输入输出稳定性特性，IEEE自动控制汇刊，49，10，1650-1667（2004）·兹比尔1365.93466 [26] Øzekici，S.，马尔可夫调制伯努利过程，运筹学数学方法，45，3，311-324（1997）·Zbl 0894.60064号 [27] Prajna，S。；Jadbabaie，A。；Pappas，G.J.，使用屏障证书进行最坏情况和随机安全验证的框架，IEEE自动控制交易，52，8，1415-1428（2007）·Zbl 1366.93711号 [28] Quevedo，D.E。；Ahlen，A。；Johansson，K.H.，具有相关无线衰落信道的传感器网络状态估计，IEEE自动控制汇刊，58，3，581-593（2013）·Zbl 1369.93601号 [29] Rajhans，A。；Bhave，A。；Ruchkin，I。；Krogh，B.H。；Garlan，D。；Platzer，A.，《支持网络物理系统架构中的异构性》，IEEE自动控制汇刊，59，12，3178-3193（2014）·Zbl 1360.93475号 [30] Tatikonda，S。；Mitter，S.，《噪声信道的控制》，IEEE自动控制汇刊，49，7，1196-1201（2004）·Zbl 1365.94341号 [31] 谢，D。；Viswanath，P.，《无线通信基础》（2005），剑桥大学出版社·邮编1099.94006 [32] 范登伯格，L。；Boyd，S.，《半定规划》，SIAM Review，38，1，49-95（1996）·Zbl 0845.65023号 [33] Wang，H.S。；Moayeri，N.，《有限状态马尔可夫信道——无线通信信道的有用模型》，《IEEE车辆技术汇刊》，44，1，163-171（1995） [34] 张，L。；Hristu-Varsakelis，D.，网络控制系统的通信和控制联合设计，Automatica，42，6，953-958（2006）·Zbl 1117.93302号 [35] 张，Q。；Kassam，S.，瑞利衰落信道的有限状态马尔可夫模型，IEEE通信事务，47，11，1688-1692（1999） [36] 庄，L。；Goh，K.M。；Zhang，J.-B.，《工厂自动化无线传感器网络：问题和挑战》，（IEEE新兴技术和工厂自动化会议论文集（2007），IEEE），141-148 此参考列表基于出版商或数字数学图书馆提供的信息。其项与zbMATH标识符进行启发式匹配，可能包含数据转换错误。在某些情况下，zbMATH Open的数据对这些数据进行了补充/增强。这试图尽可能准确地反映原始论文中列出的参考文献，而不要求完整或完全匹配。