Admissible short-time uncertainty in networked control systems

Abstract

Increasing in number, busses and wireless networks are used as signal transmission in control systems. Networked control systems of this kind are characterized by occasional or arbitrary time delay or interruptions of minor loops. These influences are modelled as short-time uncertainties, in contrast to robust control systems in the literature, which are mainly studied as families with time-invariant uncertainties. Severe uncertainties are taken into consideration even if they cause short-time instability. An uncertainty can be valuated admissible if the accompanying signal amplitude or energy increase remains bounded. A third-order example with unstable behavior in a short-time interval is carried out in detail.

Zusammenfassung

Drahtgebundene und drahtlose Bussysteme werden auch für die Signalübertragung in Regelkreisen genützt. Derartige netzerkgebundene Regelkreise sind durch fallweise Zeitverzögerung oder teilweise Unterbrechungen gekennzeichnet. Diese Einflüsse werden als kurzzeitige Unsicherheit modelliert; im Gegensatz zu den meisten Regelkreisen in der Literatur, die als Regelkreisfamilien mit zeitunabhängiger Unsicherheit behandelt werden. Auch Regelsysteme mit großer kurzzeitiger Unsicherheit werden studiert, wenn sie nur zu Kurzzeit-Instabilität führen. Solche Unsicherheiten werden als zulässig erachtet, deren Auswirkung auf die Signalamplituden- oder Signalenergie-Überhöhung begrenzt gehalten werden kann. Ein Beispiel dritter Ordnung mit instabilem Verhalten in einem Kurzzeit-Intervall wird im einzelnen untersucht.