Multilayer Control of Networked Cyber-Physical Systems: Application to Monitoring, Autonomous and Robot Systems

ویرایش: 1 
نویسندگان: Sabato Manfredi (auth.)  
سری: Advances in Industrial Control 
ISBN (شابک) : 9783319416465, 9780857295811 
ناشر: Springer International Publishing 
سال نشر: 2017 
تعداد صفحات: 151 
زبان: English 
فرمت فایل : PDF (درصورت درخواست کاربر به PDF، EPUB یا AZW3 تبدیل می شود) 
حجم فایل: 7 مگابایت 

قیمت کتاب (تومان) : 31,000



این کتاب با چالش بین رشته‌ای تدوین رویکردهای طراحی ارزیابی عملکرد برای سیستم‌های فیزیکی-سایبری شبکه‌ای (NCPS) مواجه است. کنترل مشارکتی توزیع شده جدید آن به طور همزمان با عملکرد شبکه ارتباطی و کنترل مورد نیاز برای شبکه و لایه های کاربردی یک NCPS سروکار دارد. عملاً، بار محاسباتی را بین دستگاه‌های مختلف توزیع می‌کند که برای دستیابی به اهداف NCPS به طور مشترک عمل می‌کنند. این رویکرد را می توان برای NCPS ها بر اساس فناوری های سیمی و بی سیم اعمال کرد و بنابراین برای زیرساخت های شبکه آینده که در آن پروتکل ها و فناوری های مختلف با هم وجود دارند، مناسب است. این کتاب نتایج واقعی را از ارزیابی عملکرد رویکرد جدید، زمانی که در سناریوهای عملیاتی مختلف اعمال می‌شود، گزارش می‌کند.

خوانندگان این کتاب از موارد زیر بهره‌مند خواهند شد:

• یادگیری یک فناوری کلی -روش‌شناسی مستقل برای طراحی و پیاده‌سازی الگوریتم‌های توزیع‌شده مشارکتی برای کنترل جریان در لایه شبکه یک NCPS که دستورالعمل‌های تنظیم پارامترهای الگوریتم را برای ارزیابی کیفیت مطلوب عملکرد خدمات ارائه می‌دهد؛

• یادگیری یک روش کلی برای طراحی و اجرای الگوریتم های مبتنی بر اجماع در لایه کاربردی که امکان نظارت و کنترل سیستم های فیزیکی توزیع شده را فراهم می کند و دستورالعمل های تنظیم پارامترهای الگوریتم را برای ارزیابی عملکرد سیستم کنترل مورد نظر ارائه می دهد.

درک شبیه سازهای شبکه اصلی مورد نیاز برای تایید اثربخشی رویکرد کنترل چندلایه پیشنهادی در سناریوهای مختلف عملیات شبکه واقع بینانه. و

• تمرین با یک پروژه کنترل چندلایه مشارکتی که عملکرد قابل قبول NCPS را در سیستم‌های نظارت شبکه و ربات، شبکه‌های مستقل و صف و سایر برنامه‌های امداد انسانی حیاتی ارزیابی می‌کند.

محققان، دانشجویان فارغ التحصیل و متخصصانی که در اتوماسیون، مهندسی، شبکه های حسگر، روباتیک سیار و شبکه های کامپیوتری کار می کنند، این کتاب را آموزنده خواهند یافت. همچنین برای مدیران شبکه و تکنسین هایی که راه حل های لایه کاربردی و لایه شبکه را پیاده سازی می کنند یا نصب، پیکربندی یا عیب یابی اجزای شبکه و سیستم کنترل NCPS ها را انجام می دهند، مفید خواهد بود.

This book faces the interdisciplinary challenge of formulating performance-assessing design approaches for networked cyber-physical systems (NCPSs). Its novel distributed multilayer cooperative control deals simultaneously with communication-network and control performance required for the network and application layers of an NCPS respectively. Practically, it distributes the computational burden among different devices, which act cooperatively to achieve NCPS goals. The approach can be applied to NCPSs based on both wired and wireless technologies and so is suitable for future network infrastructures in which different protocols and technologies coexist. The book reports realistic results from performance evaluation of the new approach, when applied in different operative scenarios.

Readers of this book will benefit by:

• learning a general, technology-independent methodology for the design and implementation of cooperative distributed algorithms for flow control at the network layer of an NCPS that gives algorithm-parameter-tuning guidelines for assessing the desired quality of service performance;

• learning a general methodology for the design and implementation of consensus-based algorithms at the application layer that allows monitoring and control of distributed physical systems and gives algorithm-parameter-tuning guidelines for assessing the desired control system performance;

understanding the main network simulators needed to validate the effectiveness of the proposed multilayer control approach in different realistic network operation scenarios; and

• practising with a cooperative multilayer control project that assesses acceptable NCPS performance in networked monitoring and robot systems, autonomous and queuing networks, and other critical human relief applications.

Researchers, graduate students and practitioners working in automation, engineering, sensor networks, mobile robotics and computer networks will find this book instructive. It will also be helpful to network administrators and technicians implementing application-layer and network-layer solutions or installing, configuring or troubleshooting network and control system components of NCPSs.

Front Matter....Pages i-xviii
Multilayer Control System Framework for Cyber-Physical Systems....Pages 1-12
Network Layer Control System: Consensus-Based Control, Theoretical Results and Performance Issues....Pages 13-27
Application Layer Control System: Consensus-Based Control, Theoretical Results and Performance Issues....Pages 29-48
Application to Control of Networked Queue Systems....Pages 49-97
Application to Cyber-Physical Systems....Pages 99-134
Back Matter....Pages 135-137