Optimal signaling policies for decentralized multicontroller stabilizability over communication channels / Yuksel, Serdar in IEEE transactions on automatic control, Vol. 52 N°10 (Octobre 2007)  

Public ISBD [article]  inIEEE transactions on automatic control > Vol. 52 N°10 (Octobre 2007) . - 1969-1974 p. Titre : Optimal signaling policies for decentralized multicontroller stabilizability over communication channels Titre original : Politiques optimales de signalisation pour la stabilisability décentralisé de multicontroller au-dessus des voies de transmission Type de document : texte imprimé Auteurs : Yuksel, Serdar, Auteur ; Basar, Tamer, Auteur Année de publication : 2007 Article en page(s) : 1969-1974 p. Note générale : Automatique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Cooperative control Decentralized stabilization Distributed Information theory Commande coopérative Stabilisation décentralisée distribuée Théorie de l'information Système linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : n this note, we study the problem of distributed control over communication channels, where a number of distributed stations collaborate to stabilize a linear system. We quantify the rate requirements and obtain optimal signaling, coding and control schemes for decentralized stabilizability in such multicontroller systems. We show that in the absence of a centralized decoder at the plant, there is in general a rate loss in decentralized systems as compared to a centralized system. This result is in contrast with the absence of rate loss in the stabilization of multisensor systems. Furthermore, there is rate loss even if explicit channels are available between the stations. We obtain the minimum data rates needed in terms of the open-loop system matrix and the connectivity graph of the decentralized system, and obtain the optimal signaling policies. We also present constructions leading to stability. In addition, we show that if there are dedicated channels connecting the controllers, rate requirements become more lenient, and as a result strong connectivity is not required for decentralized stabilizability. We determine the minimum number of such external channels leading to a stable system, in case strong connectivity is absent. Dans cette note, nous étudions le problème du contrôle distribué des voies de transmission, où un certain nombre de stations distribuées collaborent pour stabiliser un système linéaire. Nous mesurons les conditions de taux et obtenons des arrangements optimaux de signalisation, de codage et de commande pour le stabilizability décentralisé dans de tels systèmes de multicontroller. Nous montrons cela en l'absence d'un décodeur centralisé à l'usine, il y a en général une perte de taux dans les systèmes de multicontroller par rapport à un système centralisé. Ce résultat est contrairement à l'absence de la perte de taux dans la stabilisation des systèmes de multicapteur. En outre, il y a perte de taux même si les canaux explicites sont disponibles entre les stations. Nous obtenons les débits minimum requis en termes de matrice de système en boucle ouverte et graphique de connectivité du système décentralisé, et obtenons les politiques optimales de signalisation. Nous présentons également des constructions menant à la stabilité. En outre, nous prouvons que s'il y a les canaux consacrés reliant les contrôleurs, des conditions de taux devenons plus cléments, et en conséquence la connectivité forte n'est pas exigée pour le stabilizability décentralisé. Nous déterminons le nombre minimum de tels canaux externes menant à un système stable, au cas où la connectivité forte serait absente. DEWEY : 629.8 ISSN : 0018-9286 RAMEAU : systèmes linéaires En ligne : yuksel@mast.queensu.ca, tbasar@decision.csl.uiuc.edu [article] Optimal signaling policies for decentralized multicontroller stabilizability over communication channels = Politiques optimales de signalisation pour la stabilisability décentralisé de multicontroller au-dessus des voies de transmission [texte imprimé] / Yuksel, Serdar, Auteur ; Basar, Tamer, Auteur . - 2007 . - 1969-1974 p. Automatique Langues : Anglais (eng) in IEEE transactions on automatic control > Vol. 52 N°10 (Octobre 2007) . - 1969-1974 p. Mots-clés : Cooperative control Decentralized stabilization Distributed Information theory Commande coopérative Stabilisation décentralisée distribuée Théorie de l'information Système linéaire Index. décimale : 629.8 Résumé : n this note, we study the problem of distributed control over communication channels, where a number of distributed stations collaborate to stabilize a linear system. We quantify the rate requirements and obtain optimal signaling, coding and control schemes for decentralized stabilizability in such multicontroller systems. We show that in the absence of a centralized decoder at the plant, there is in general a rate loss in decentralized systems as compared to a centralized system. This result is in contrast with the absence of rate loss in the stabilization of multisensor systems. Furthermore, there is rate loss even if explicit channels are available between the stations. We obtain the minimum data rates needed in terms of the open-loop system matrix and the connectivity graph of the decentralized system, and obtain the optimal signaling policies. We also present constructions leading to stability. In addition, we show that if there are dedicated channels connecting the controllers, rate requirements become more lenient, and as a result strong connectivity is not required for decentralized stabilizability. We determine the minimum number of such external channels leading to a stable system, in case strong connectivity is absent. Dans cette note, nous étudions le problème du contrôle distribué des voies de transmission, où un certain nombre de stations distribuées collaborent pour stabiliser un système linéaire. Nous mesurons les conditions de taux et obtenons des arrangements optimaux de signalisation, de codage et de commande pour le stabilizability décentralisé dans de tels systèmes de multicontroller. Nous montrons cela en l'absence d'un décodeur centralisé à l'usine, il y a en général une perte de taux dans les systèmes de multicontroller par rapport à un système centralisé. Ce résultat est contrairement à l'absence de la perte de taux dans la stabilisation des systèmes de multicapteur. En outre, il y a perte de taux même si les canaux explicites sont disponibles entre les stations. Nous obtenons les débits minimum requis en termes de matrice de système en boucle ouverte et graphique de connectivité du système décentralisé, et obtenons les politiques optimales de signalisation. Nous présentons également des constructions menant à la stabilité. En outre, nous prouvons que s'il y a les canaux consacrés reliant les contrôleurs, des conditions de taux devenons plus cléments, et en conséquence la connectivité forte n'est pas exigée pour le stabilizability décentralisé. Nous déterminons le nombre minimum de tels canaux externes menant à un système stable, au cas où la connectivité forte serait absente. DEWEY : 629.8 ISSN : 0018-9286 RAMEAU : systèmes linéaires En ligne : yuksel@mast.queensu.ca, tbasar@decision.csl.uiuc.edu

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