We consider the problem of designing distributed controllers to guarantee dissipativity of a networked system comprised of dynamically coupled subsystems. We require that the control synthesis is carried out locally at the subsystem-level, without explicit knowledge of the dynamics of other subsystems in the network. We solve this problem in two steps. First, we provide distributed subsystem-level dissipativity analysis conditions whose feasibility is sufficient to guarantee dissipativity of the networked system. We then use these conditions to synthesize controllers locally at the subsystem-level, using only the knowledge of the dynamics of that subsystem, and limited information about the dissipativity of the subsystems to which it is dynamically coupled. We show that the subsystem-level controllers synthesized in this manner are sufficient to guarantee dissipativity of the networked dynamical system. We also provide an approach to make this synthesis compositional, that is, when a new subsystem is added to an existing network, only the dynamics of the new subsystem, and information about the dissipativity of the subsystems in the existing network to which it is coupled are used to design a controller for the new subsystem, while guaranteeing dissipativity of the networked system including the new subsystem. Finally, we demonstrate the application of this synthesis in enabling plug-and-play operations of generators in a microgrid by extending our results to networked switched systems.

中文翻译：

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具有任意互连拓扑的网络系统的本地控制器的分布式综合

我们考虑设计分布式控制器以保证由动态耦合子系统组成的网络系统的耗散性的问题。我们要求控制综合在子系统级别本地执行，而无需明确了解网络中其他子系统的动态。我们分两步解决这个问题。首先，我们提供分布式子系统级耗散分析条件，其可行性足以保证网络系统的耗散。然后，我们使用这些条件在子系统级本地合成控制器，仅使用该子系统的动力学知识，以及有关子系统的耗散性的有限信息，该子系统动态耦合。我们表明，以这种方式合成的子系统级控制器足以保证网络动态系统的耗散性。我们还提供了一种方法来使这种合成具有组合性，即当一个新的子系统被添加到现有网络时，只有新子系统的动力学，以及它所耦合的现有网络中子系统的耗散信息用于设计新子系统的控制器，同时保证包括新子系统在内的网络系统的耗散性。最后，我们通过将我们的结果扩展到网络交换系统，展示了这种综合在实现微电网中发电机即插即用操作中的应用。我们还提供了一种方法来使这种合成具有组合性，即当一个新的子系统被添加到现有网络时，只有新子系统的动力学，以及它所耦合的现有网络中子系统的耗散信息用于设计新子系统的控制器，同时保证包括新子系统在内的网络系统的耗散性。最后，我们通过将我们的结果扩展到网络交换系统，展示了这种综合在实现微电网中发电机即插即用操作中的应用。我们还提供了一种方法来使这种合成具有组合性，即当一个新的子系统被添加到现有网络时，只有新子系统的动力学，以及它所耦合的现有网络中子系统的耗散信息用于设计新子系统的控制器，同时保证包括新子系统在内的网络系统的耗散性。最后，我们通过将我们的结果扩展到网络交换系统，展示了这种综合在实现微电网中发电机即插即用操作中的应用。以及与其耦合的现有网络中子系统的耗散率信息用于设计新子系统的控制器，同时保证包括新子系统的联网系统的耗散率。最后，我们通过将我们的结果扩展到网络交换系统，展示了这种综合在实现微电网中发电机即插即用操作中的应用。以及与其耦合的现有网络中子系统的耗散率信息用于设计新子系统的控制器，同时保证包括新子系统的联网系统的耗散率。最后，我们通过将我们的结果扩展到网络交换系统，展示了这种综合在实现微电网中发电机即插即用操作中的应用。