Stabilität der NMPC-Steuerung für FTS in einem drahtlosen Netzwerk mit mehreren Funktechnologien
- corneliusneitzert
- 25. Juni
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Abstract
Die Ausführung zeitkritischer und rechenintensiver Prozesse mobiler Roboter auf Edge-Computing-Infrastrukturen ist ein entscheidender Faktor für Flexibilität, Skalierbarkeit und dezentrale Steuerung. Die Echtzeitfähigkeit solcher ausgelagerten Steuerungsaufgaben hängt maßgeblich von der Qualität und Stabilität der zugrundeliegenden drahtlosen Kommunikationsverbindung ab. In Umgebungen, in denen mehrere drahtlose Zugangstechnologien koexistieren, gestaltet sich dies besonders herausfordernd. Diese Arbeit stellt ein experimentelles System vor, das eine nichtlineare modellprädiktive Steuerung (NMPC) mit dem dynamischen Wechsel zwischen verschiedenen drahtlosen Verbindungen – 5G, WiFi 5 GHz und WiFi 6 GHz – kombiniert. Die Steuerungslogik wird auf einem Edge-Server ausgeführt und über verschiedene drahtlose Kanäle an ein fahrerloses Transportsystem (FTS) übertragen. Die vorgeschlagene Architektur wird durch Echtzeit-Bahnverfolgung in einer Laborumgebung validiert. Die Ergebnisse zeigen, dass robuste Umschaltmechanismen und Netzwerkbewusstsein entscheidend für einen stabilen Betrieb unter realistischen Funkbedingungen sind und betonen die Bedeutung einer gemeinsamen Entwicklung von Kommunikations- und Steuerungssystemen für robotische Anwendungen auf Edge-Cloud-Basis.
Autoren:
Eray Bektas, Konstantin Schneider, Daniel Zöller, Wolfgang Kiess - Hochschule Koblenz
Eike Lyczkowski - SEW-EURODRIVE
Das vollständige Paper steht hier als PDF zum Download bereit:
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