大规模动力网络中扰动传播的基本极限与权衡
最优化与控制
2014-12-19 v2 动力系统
摘要
我们考虑了受外生随机扰动影响的互联线性动力网络的性能退化问题。本文聚焦于一阶和二阶线性一致性网络。我们采用整个网络状态稳态离散度的期望值作为性能度量，并开发了一种图论方法，将网络底层图的结构规范与该性能度量联系起来。我们明确量化了线性一致性网络中最佳可实现性能水平的若干固有基本极限，并表明这些性能极限仅仅由底层图的特定结构所强加。此外，我们发现了稀疏性概念与性能度量之间的新联系。特别是，我们刻画了若干基本权衡，揭示了一致性网络的性能度量与其各种稀疏性度量之间的相互作用。最后，我们将结果应用于两个现实世界的动力网络，并为所提出的性能度量提供了能量解释。研究表明，同步电力网络中的总功率损耗和编队自主车辆网络中的总动能是这些网络的可行性能度量，而这些度量的基本极限量化了这些动力网络中最佳可实现的能效水平。
引用
@article{arxiv.1403.1494,
title = {Fundamental Limits and Tradeoffs on Disturbance Propagation in Large-Scale Dynamical Networks},
author = {Milad Siami and Nader Motee},
journal= {arXiv preprint arXiv:1403.1494},
year = {2014}
}
备注
41-pages, One Column