受随机信息物理中断影响的动态流网络弹性控制
系统与控制
2025-01-08 v3 系统与控制
摘要
现代网络系统，如交通与通信系统，易受信息物理中断影响从而导致效率损失。本文从吞吐量的角度研究网络弹性，并设计弹性控制以提升吞吐量。我们考虑允许拥塞传播的单商品网络，并应用马尔可夫过程对中断切换建模。对于吞吐量分析，我们首先利用拥塞回溢的洞察提出新颖Lyapunov函数，随后借助单调网络动力学降低验证稳定性条件的计算成本。对于控制设计，我们证明：（i）对具有无限链路存储空间的网络，存在达到最小期望割容量的开环控制；（ii）对具有限制最大发送和/或接收流的可观测中断的网络，存在达到期望最小割容量的模式依赖控制；（iii）对一般网络，存在具吞吐量保证的闭环控制。我们还导出了一组数值算例的弹性分数下界，并用我们的方法验证了弹性改善。
引用
@article{arxiv.2004.00159,
title = {Resilient Control of Dynamic Flow Networks Subject to Stochastic Cyber-Physical Disruptions},
author = {Yu Tang and Li Jin},
journal= {arXiv preprint arXiv:2004.00159},
year = {2025}
}