Passivity based analysis and design of urban drainage control systems

Abstract

This paper proposes a passivity based approach for the design of control schemes for urban drainage systems (UDSs). First, we demonstrate equilibrium-independent passivity (EIP) of replicator dynamics (RD). Then, we analyze two types of UDS subsystems and use passivity arguments to conclude stability of a closed loop model with RD. Lastly, we propose a distributed consensus assisted algorithm for a network of subsystems and provide simulations showing advantages in its performance.

Este trabajo propone un enfoque basado en la pasividad para el diseño de esquemas de control para sistemas de drenaje urbano (UDS). Primero, demostramos la pasividad independiente del equilibrio (EIP) de la dinámica de replicadores (RD). A continuación, analizamos dos tipos de subsistemas UDS y utilizamos argumentos de pasividad para concluir la estabilidad de un modelo en lazo cerrado con los RD. Por último, proponemos un algoritmo asistido por consenso distribuido sobre una red de subsistemas y proporcionamos simulaciones que muestran ventajas en su desempeño.