Evaluación del desempeño de los sistemas distribuidos cooperativos con fallas de comunicación en el lazo de control

Abstract

En este trabajo, se presenta una evaluación cuantitativa del desempeño de los sistemas distribuidos cooperativos bajo condiciones de pérdidas de paquetes y retardos aleatorios en los lazos de control. La cooperación entre los diferentes subsistemas se logra mediante la inserción de un lazo adicional de control. Esta configuración conocida como sistemas distribuidos prealimentados permite anticipar los efectos de las acciones de control de los subsistemas vecinos y utilizarlas de manera beneficiosa. A traves de tres diferentes escenarios de simulación inspirados en tres diferentes configuraciones clásicas de los sistemas distribuidos cooperativos se compara el desempeño de estos sistemas bajo diferentes condiciones. La norma de potencia basada en la densidad espectral de potencia es la métrica seleccionada para evaluar el desempeño. De manera analítica se desarrollan tres expresiones para el cálculo de la densidad espectral de potencia en términos de las restricciones de la red.

Abstract: Abstract: In this thesis, a qualitative evaluation of the performance of cooperative distributed systems under packet dropouts and random delays in the control loops is presented. The cooperation within the subsystems is achieved through the insertion of an additional control loop. This configuration known as feedforward-feedback networked control systems let to anticipate the effects of the control actions of the neighbor subsystems and use them in a beneficial way. Through three diferent simulation escenarios, inspired in the typical setups of the distribute systems, the system’s performance is compared under different conditions. The power seminorm based on the power spectral density is selected as a performance metric for evaluating the system in the frequence domain. Furthemore, three different expressions for the power spectral density are developed in order to calculate the spectral density in terms of the packet dropouts and delays