Controlecomplexiteit

Controlecomplexiteit is de mate waarin een besturingssysteem complexiteit oplevert bij het regelen van een dynamisch systeem. Het omvat factoren zoals de omvang van de modellering, de aard van de dynamiek (lineair of niet-lineair), tijdvertragingen, stochastische invloeden, interacties tussen subsystemen en de vereiste berekeningen voor ontwerp, identificatie en implementatie van de controller.

Het begrip kan worden onderscheiden door kenmerken zoals de orde van het model (aantal toestanden), aanwezigheid van tijdvertragingen, niet-lineaire verschijnselen, heterogene subsystemen, en de behoefte aan robuuste of adaptieve controle. In discrete tijd en met real-time beperkingen bepaalt ook de rekencomplexiteit van de controller-synthese en de optimale controle-horizon de praktische haalbaarheid.

Hoger niveau van complexiteit heeft invloed op het ontwerp en de verificatie, de sensornetwerken, de rekenbelasting en mogelijk de vereisten voor communicatie en betrouwbaarheid. Oplossingen omvatten modelreductie, decoupling, hiërarchisch of modulair ontwerp, robuuste of adaptieve controle, modelpredictiecontrole (MPC) met compacte opstelling, en event-driven of gedecentraliseerde controle om de belasting te beperken.

Toepassingsgebieden zijn onder andere de luchtvaart, automotive, procesindustrie, robotica en netwerken. Het begrip is relevant bij evaluatie van kosten, betrouwbaarheid en prestatie van automatiseringssystemen.