DE102024204803B3 - Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Prozesses mit einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses - Google Patents

Abstract

Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung eines Prozesses (110) mit einer Steuerung (112) in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses (110), wobei der Prozess (110) auf einer ersten Vorrichtung ausgeführt wird, wobei die Steuerung (112) auf einer zweiten Vorrichtung ausgeführt wird, wobei ein Kommunikationsnetzwerk (100) die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung verbindet, das Verfahren umfassend Bestimmen (212) des Wertes der quadratischen Ljapunow-Funktion für einen Wert der Zustandsvariablen, und Ergreifen einer Maßnahme (214), wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls nicht Ergreifen der Maßnahme, die Maßnahme umfassend Verringern des Datenverkehrs auf dem Kommunikationsnetzwerk (100) und/oder Stoppen des Prozesses (110) und/oder Einschalten einer Steuerung für den Prozess (110) auf der ersten Vorrichtung und/oder Verschieben der Steuerung (112) von der zweiten Vorrichtung auf eine dritte Vorrichtung, wobei das Kommunikationsnetzwerk (100) die erste Vorrichtung und die dritte Vorrichtung verbindet, wobei eine Latenz des Kommunikationsnetzwerks (100) zwischen der ersten Vorrichtung und der dritten Vorrichtung geringer ist als die Latenz zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung (104).

Description

• Hintergrund
• Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Prozesses mit einem Steuerung in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses.
• In einem vernetzten Steuerungssystem wird ein Prozess, an dem ein gesteuertes System beteiligt ist, in einem Regelkreis von einer Steuerung über ein Kommunikationsnetzwerk von einem entfernten Standort aus gesteuert. Eine große Herausforderung für diese Art von Steuerungssystem ist die Latenz, also die Verzögerung zwischen der Steuerung und dem gesteuerten System. Die Latenz kann zeitlich variieren. Diese Verzögerung kann tatsächlich die Leistung des Regelkreises destabilisieren und beeinträchtigen.
• Offenbarung der Erfindung
• Ein Verfahren zur Steuerung eines Prozesses mit einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses, wobei der Prozess auf einer ersten Vorrichtung ausgeführt wird, wobei die Steuerung auf einer zweiten Vorrichtung ausgeführt wird, wobei ein Kommunikationsnetzwerk die erste Vorrichtung und die zweite Vorrichtung verbindet, das Verfahren umfassend Bestimmen des Wertes der quadratischen Ljapunow-Funktion eines Wertes der Zustandsvariablen, und Ergreifen einer Maßnahme, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls kein Ergreifen der Maßnahme, wobei die Maßnahme Verringern des Datenverkehrs auf dem Kommunikationsnetzwerk und/oder Stoppen des Prozesses und/oder Einschalten einer Steuerung für den Prozess auf der ersten Vorrichtung und/oder Verschieben der Steuerung von der zweiten Vorrichtung auf eine dritte Vorrichtung umfasst, wobei das Kommunikationsnetzwerk die erste Vorrichtung und die dritte Vorrichtung verbindet, wobei eine Latenz des Kommunikationsnetzwerks zwischen der ersten Vorrichtung und der dritten Vorrichtung geringer ist als die Latenz zwischen der ersten Vorrichtung und der zweiten Vorrichtung. Das Verfahren überwacht die Robustheit des Prozesses basierend auf dem Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion. Das Verfahren erkennt basierend auf dem Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen, ob der Prozess an Stabilität verliert oder nicht. Die Steuerung und der Prozess werden auf unterschiedlichen Vorrichtungen in dem Kommunikationsnetzwerk ausgeführt. Aufgrund von Kommunikationsnetzwerkproblemen kann es zu fehlenden Steuereingaben von der Steuerung in den Prozess kommen. Fehlende Steuereingaben von der Steuerung in den Prozess können zu einer Instabilität des Prozesses führen. Die quadratische Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen betrachtet fehlende Steuereingaben von der Steuerung in den Prozess als Störung. Wenn bestimmt wird, dass der Prozess an Stabilität verliert, ergreift das Verfahren Maßnahmen.
• Das Verfahren kann auf der ersten Vorrichtung ausgeführt werden, d. h. auf derselben Vorrichtung wie der Prozess.
• Das Verfahren kann auf der zweiten Vorrichtung ausgeführt werden, d. h. auf derselben Vorrichtung wie die Steuerung.
• Das Verfahren kann auf der dritten Vorrichtung ausgeführt werden, d. h. auf der Vorrichtung, die den Prozess mit geringerer Latenz steuern kann, als der aktuelle Steuerung bereitstellen kann.
• Das Verfahren kann auf einer vierten Vorrichtung ausgeführt werden, wobei das Kommunikationsnetzwerk die erste Vorrichtung und die vierte Vorrichtung verbindet. Dies bedeutet, dass das Verfahren auf einer separaten Überwachungsvorrichtung in dem Kommunikationsnetzwerk ausgeführt werden kann.
• Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Prozesses mit einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses ist dazu ausgelegt, das Verfahren auszuführen.
• Gemäß einem Beispiel umfasst die Vorrichtung die erste Vorrichtung, wobei die erste Vorrichtung dazu ausgelegt ist, den Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen zu bestimmen, und eine Maßnahme zu ergreifen, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls die Maßnahme nicht zu ergreifen.
• Gemäß einem Beispiel umfasst die Vorrichtung die zweite Vorrichtung, wobei die zweite Vorrichtung dazu ausgelegt ist, den Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen zu bestimmen, und eine Maßnahme zu ergreifen, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls die Maßnahme nicht zu ergreifen.
• Gemäß einem Beispiel umfasst die Vorrichtung die dritte Vorrichtung, wobei die dritte Vorrichtung dazu ausgelegt ist, den Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen zu bestimmen, und eine Maßnahme zu ergreifen, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls die Maßnahme nicht zu ergreifen.
• Gemäß einem Beispiel umfasst die Vorrichtung die vierte Vorrichtung, wobei die vierte Vorrichtung dazu ausgelegt ist, den Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen zu bestimmen, und eine Maßnahme zu ergreifen, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls die Maßnahme nicht zu ergreifen.
• Es kann ein Computerprogramm bereitgestellt werden, wobei das Computerprogramm computerlesbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Computer ausgeführt werden, den Computer veranlassen, das Verfahren auszuführen.
• Weitere Beispiele ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung. In der Zeichnung:
• 1 zeigt schematisch ein Kommunikationsnetzwerk,
• 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das Schritte eines Verfahrens zur Steuerung eines Prozesses mit einer Steuerung in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses umfasst,
• 3 zeigt ein beispielhaftes System, das den Prozess ausführt,
• 4 zeigt ein erstes beispielhaftes Verhalten einer quadratischen Ljapunow-Funktion,
• 5 zeigt ein zweites beispielhaftes Verhalten der quadratischen Ljapunow-Funktion.
• 1 zeigt schematisch ein Kommunikationsnetzwerk 100.
• Das Kommunikationsnetzwerk 100 umfasst eine erste Vorrichtung 102 und eine zweite Vorrichtung 104.
• Das Kommunikationsnetzwerk 100 verbindet die erste Vorrichtung 102 und die zweite Vorrichtung 104.
• Das Kommunikationsnetzwerk 100 kann mehrere Vorrichtungen umfassen. 1 zeigt beispielhaft eine dritte Vorrichtung 106 und eine vierte Vorrichtung 108.
• Das Kommunikationsnetzwerk 100 verbindet die erste Vorrichtung 102 und die dritte Vorrichtung 106. Das Kommunikationsnetzwerk 100 verbindet die erste Vorrichtung 102 und die vierte Vorrichtung 104.
• Gemäß einem Beispiel wird ein Prozess 110 durch eine Steuerung 112 zur Steuerung des Prozesses 110 gesteuert. Mindestens ein Sensor 114 ist zur Überwachung des Prozesses 110 ausgelegt. Mindestens ein Aktor 116 ist zur Steuerung des Prozesses 110 ausgelegt. Die erste Vorrichtung 102 ist mit dem Sensor 114 und dem Aktor 116 verbunden. Die Steuerung 112 wird auf der zweiten Vorrichtung 104 ausgeführt.
• In Bezug auf den Prozess 110 ist die erste Vorrichtung 102 eine lokale Vorrichtung. Die lokale Vorrichtung führt Eingabeoperationen mit dem mindestens einen Sensor 114 und/oder Ausgabeoperationen mit dem mindestens einen Aktor 116 durch. Die lokale Vorrichtung liest beispielsweise Eingaben von dem mindestens einen Sensor 114, um den Prozess 110 oder eine Umgebung des Prozesses 110 zu überwachen. Die Eingaben werden an die Steuerung bereitgestellt. Die Steuerung 112 steuert den Prozess in Abhängigkeit von den Eingaben. Die lokale Vorrichtung betätigt beispielsweise den mindestens einen Aktor 116, um den Prozess 110 gemäß einer Ausgabe der Steuerung 112 zu steuern.
• Das Kommunikationsnetzwerk 100 umfasst beispielsweise einen CAN- (Controller Area Network) Bus. Das Kommunikationsnetzwerk 100 umfasst beispielsweise ein lokales Netzwerk, LAN. Das Kommunikationsnetzwerk 100 umfasst beispielsweise ein drahtloses lokales Netzwerk, WLAN. Das Kommunikationsnetzwerk 100 umfasst beispielsweise ein Weitbereichsnetzwerk, WAN.
• Das Kommunikationsnetzwerk 100 kann eine Kombination aus CAN, LAN, WLAN, WAN umfassen.
• Die erste Vorrichtung 102, die zweite Vorrichtung 104, die dritte Vorrichtung 106 und die vierte Vorrichtung 108 können einen Mikrocontroller und einen Speicher, insbesondere einen transienten und einen nichtflüchtigen Speicher, umfassen. Ein Computerprogramm kann beispielsweise auf dem transienten und nichtflüchtigen Speicher bereitgestellt werden, wobei das Computerprogramm computerlesbare Anweisungen umfasst, die, wenn sie von einem Computer, z. B. dem Mikrocontroller, ausgeführt werden, den Computer veranlassen, eine Verfahren zur Steuerung des Prozesses 110 mit der Steuerung 112 auszuführen.
• Gemäß dem Beispiel wird der Prozess 110 durch ein System in Form eines diskreten Zustandsraums dargestellt und linearisiert: $$x_{k+1}=A{x}_k+B{u}_k$$ wobei x_k einen Wert der Zustandsvariablen des Prozesses 110 darstellt, u_k einen Wert der Steuereingabe des Prozesses 110 darstellt, A die Systemmatrix des Prozesses 110 darstellt, und B die Eingabematrix des Prozesses 110 darstellt.
• Unter der Annahme, dass A asymptotisch stabil ist, existiert eine positiv semidefinite Matrix P, die $$A^{T}PA-P=-Q$$ löst, wobei Q eine symmetrische positiv definite Matrix ist. Die Ljapunow-Funktion für dieses System ist $$V\left(x\right)=x^{T}Px$$
• Die Steuerung 112 gemäß dem Beispiel ist ein Zustandsrückkopplungssteuerung $$u_k=-K{x}_k$$ wobei K die Regelverstärkungsmatrix ist.
• Beispielgemäß sind die Zustände des Prozesses 110 messbar, beobachtbar oder abschätzbar.
• 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das Schritte des Verfahrens zur Steuerung des Prozesses 110 umfasst, wobei die Steuerung 112 von einer Zustandsvariablen 202 des Prozesses 110 abhängig ist.
• In dem Beispiel sendet der mindestens eine Sensor 114 einen Wert x der Zustandsvariablen 202 über das Kommunikationsnetzwerk 100 an die Steuerung 112. Der mindestens eine Sensor 114 überwacht den Prozess 110, um den Wert x der Zustandsvariablen 202 zu bestimmen.
• In einem Schritt 204 bestimmt die Steuerung 112 einen Wert u einer Steuereingabe 206 für den Prozess 110 in Abhängigkeit von dem Wert x der Zustandsvariablen 202.
• In dem Beispiel sendet die Steuerung 112 den Wert u der Steuereingabe 206 über das Kommunikationsnetzwerk 100 an den mindestens einen Aktor 116.
• In einem Schritt 208 wird der Prozess 110 in Abhängigkeit von dem empfangenen Wert u einer Steuereingabe 206 ausgeführt. Der mindestens eine Aktor wird entsprechend dem Wert u der Steuereingabe 206 betätigt, um den Prozess 110 entsprechend dem empfangenen Wert u der Steuereingabe 206 auszuführen.
• Die Schritte 202, 204, 206, 208 werden zur Steuerung des Prozesses 110 mit der Steuerung 112 wiederholt ausgeführt.
• Das Verfahren zur Steuerung des Prozesses 110 mit der Steuerung 112 wird am Beispiel einer Überwachungsanwendung 209 beschrieben. Die Überwachungsanwendung 209 ist dazu ausgelegt, die Zustandsvariable 202 des Prozesses 110 zu überwachen.
• Die Überwachungsanwendung 209 ist dazu ausgelegt, in Abhängigkeit von der Zustandsvariablen 202 des Prozesses 110 zu bestimmen, ob eine Maßnahme ergriffen werden soll oder nicht.
• Die Maßnahme kann darin bestehen, den Datenverkehr in dem Kommunikationsnetzwerk 100 zu verringern.
• Die Maßnahme kann das Stoppen des Prozesses 110 umfassen.
• Die Maßnahme kann das Einschalten einer Steuerung für den Prozess 110 auf der ersten Vorrichtung 102 umfassen.
• Die Maßnahme kann das Verschieben der Steuerung 104 von der zweiten Vorrichtung 104 zu der dritten Vorrichtung 106 umfassen.
• Die Überwachungsanwendung 209 kann auf der ersten Vorrichtung 102, der zweiten Vorrichtung 104, der dritten Vorrichtung 106 oder der vierten Vorrichtung 108 ausgeführt werden.
• Das Verfahren zur Steuerung des Prozesses 110 mit der Steuerung 112 umfasst einen Schritt 210.
• Der Schritt 210 umfasst Empfangen des Wertes x der Zustandsvariablen 202 bei der Überwachungsanwendung 209.
• Das Verfahren zur Steuerung des Prozesses 110 mit der Steuerung 112 umfasst einen Schritt 212.
• Der Schritt 212 umfasst Bestimmen des Wertes V(x) der quadratischen Ljapunow-Funktion $$V\left(x\right)=x^{T}Px$$ für den Wert x der Zustandsvariablen 202, wobei das System quadratisch beschränkt ist, d. h.: $$x^{T}Px>\eta \to {\left(A{x}_k+BK{d}_k\right)}^{T}P\left(A{x}_k+BK{d}_k\right)-x_k^{T}P{x}_k<\mathrm{0,}\forall \Vert d\Vert \le \delta and\forall k\ge 0$$ wobei η ein Schwellenwert und d_k eine Störung ist.
• Die Eigenschaft der quadratischen Beschränktheit garantiert Robustheit gegenüber begrenzten Störungen, da für jeden Wert außerhalb des Ellipsoids $${\epsilon }_{\eta }=\left\{x\in {ℝ}^n|x^{T}Px\le \eta \right\}$$ die Steuerung 112 in der Lage ist, den Auswirkungen der Störung d_k entgegenzuwirken.
• Gemäß dem Beispiel kann die Störung d_k ein fehlender Wert u der Steuereingabe 206 sein. Der Wert u der Steuereingabe 206 kann aufgrund von Problemen im Kommunikationsnetzwerk 100 fehlen.
• Gemäß dem Beispiel ist die Störung d_k akzeptabel, bis der Wert V(x) der quadratischen Ljapunow-Funktion den Schwellenwert η überschreitet, d. h. V(x) > η.
• Gemäß dem Beispiel ist für das Verfahren der Schwellenwert η gegeben.
• Beispielsweise wird eine Latenz des Kommunikationsnetzwerks 100 als Störungen d_k modelliert, und solange die Störungen d_k begrenzt sind, bringt die Steuerung 112 den Prozess 110, d. h. das System, wieder zur Stabilität.
• Anstelle der Latenz, oder zusätzlich zur Latenz, kann mit den Störungen d_k die Netzwerkverzögerung des Kommunikationsnetzwerks 100 modelliert und überwacht werden, oder auch Unsicherheiten oder andere Störungen modelliert werden.
• Das Verfahren zur Steuerung des Prozesses 110 mit der Steuerung 112 umfasst einen Schritt 214.
• Der Schritt 214 umfasst das Ergreifen der Maßnahme, wenn bestimmt wird, dass der Wert V(x) der quadratischen Ljapunow-Funktion den Schwellenwert η überschreitet, d. h. V(x) > η, und andernfalls das Nichtergreifen der Maßnahme.
• Beispielsweise verringert die Überwachungsanwendung 209 den Datenverkehr in dem Kommunikationsnetzwerk 100, oder fordert eine Verringerung an.
• Beispielsweise stoppt die Überwachungsanwendung 209 den Prozess, oder fordert das Stoppen des Prozesses 110 an.
• Beispielsweise schaltet die Überwachungsanwendung 209 die Steuerung für den Prozess 110 auf der ersten Vorrichtung 102 ein, oder fordert das Einschalten an.
• Beispielsweise verschiebt die Überwachungsanwendung 209 die Steuerung 104 von der zweiten Vorrichtung 104 auf die dritten Vorrichtung 106, oder fordert dies an.
• 3 zeigt ein beispielhaftes System 300, das den Prozess ausführt, ein invertiertes Pendel 300.
• Das physikalische Modell des invertierten Pendels ist durch das folgende System gewöhnlicher Differentialgleichungen zweiter Ordnung gegeben: $$L\ddot{\Theta }=g\text{ sin }\mathrm{\Theta }-\ddot{\text{y}}\text{ cos }\mathrm{\Theta }-\frac{k}{m}L\dot{\Theta }$$ $$\left(M+m\right)\ddot{\text{y}}=mL{\dot{\Theta }}^2\text{ sin }\mathrm{\Theta }-mL\ddot{\Theta }\text{ cos }\mathrm{\Theta }-b\dot{\text{y}}+F$$ wobei die Masse des Seils vernachlässigbar ist, und
  m [Kg]: Masse des Pendels 302,
  M [Kg]: Masse des Wagens 304,
  L [m]: Länge des Pendels vom Stift bis zum Pendelkörper,
  b [Ns/m]: Reibungskoeffizient des Wagens 304,
  k [Nsm/Rad]: Reibungskoeffizient des Pendels 302,
  Θ [Rad]: Winkel, den das Pendel mit den durch den Stift verlaufenden vertikalen Achsen bildet, Θ = 0 stellt die aufrechte Position dar,
  y [m]: Position des Wagens 304,
  F [N]: auf den Wagen ausgeübte Kraft 304,
  g=9,81 [m/s²]: Erdbeschleunigung.
• Das invertierte Pendel 300 wird für die Zustandsraumvariablen x¹ = θ,x² = Θ̇, x³ = y, x⁴ = ẏ und Näherungen wie Θ ≈ 0 modelliert durch $$\dot{\text{x}}=Ax+BF$$ wobei $$A=\left[\begin{array}{cccc}0& 1& 0& 0\\ \frac{\overline{M}g}{LM}& \frac{\overline{M}\stackrel{}{\left(\frac{kL}{m}\right)}}{LM}& 0& \frac{b}{LM}\\ 0& 0& 0& 1\\ -\frac{gm}{M}& \frac{\left(\frac{k}{m}\right)}{M}& 0& -\frac{b}{M}\end{array}\right]$$ wobei M = M + m und die Steuereingabe u die auf den Wagen 304 ausgeübte Kraft F ist. $$B={\left[0-\frac{1}{ML}0\frac{1}{M}\right]}^T$$
• 4 zeigt ein beispielhaftes Verhalten der quadratischen Ljapunow-Funktion V(x_k) für das invertierte Pendel und den Schwellenwert η. Gemäß einem Beispiel wird der Schwellenwert η = 10 verwendet. Aufeinanderfolgende Störungen d_k werden durch einen fehlenden Wert u der Steuereingabe verursacht. Die Steuereingabe in dem Beispiel ist die auf den Wagen 304 ausgeübte Kraft F. Die fehlende auf den Wagen 304 ausgeübte Kraft F verursacht die Störungen.
• Gemäß dem Beispiel folgen auf eine empfangene Steuereingabe 402 22 aufeinanderfolgende fehlenden Steuereingaben 404. 4 zeigt Zeitschritte k=0, ..., 45. 4 zeigt eine erste Sequenz von 22 aufeinanderfolgend fehlenden Steuereingaben 404 zwischen einer ersten empfangenen Steuereingabe 402 und einer zweite empfangenen Steuereingabe 402. 4 zeigt eine zweite Sequenz von 22 aufeinanderfolgend fehlenden Steuereingaben 404 zwischen der zweiten empfangenen Steuereingabe 402 und einer dritten empfangenen Steuereingabe 402. Keine der dargestellten fehlenden Steuereingaben 404 überschreitet den Schwellenwert η. Somit wird gemäß der oben beschriebenen Verfahren kein Maßnahme ergriffen.
• 5 zeigt das beispielhafte Verhalten der quadratischen Ljapunow-Funktion V(x_k), wobei ein Wert 502 einer aufeinanderfolgend fehlenden Steuereingabe 404 den Schwellenwert η überschreitet. In dem Beispiel überschreitet die 25te aufeinanderfolgende fehlende Steuereingabe 404 den Schwellenwert: v(x₂₅) > η. In diesem Fall wird gemäß dem oben beschriebenen Verfahren mindestens eine der oben beschriebenen Maßnahmen ergriffen, um einen Stabilitätsverlust zu vermeiden.
• Das Verfahren ist auf verschiedene Anwendungsbereiche anwendbar, die von softwaredefinierten Fahrzeugen, dem Internet der Dinge, IoT, intelligentem loT, IIoT, bis zu einer Edge-Cloud-basierten Steuerung und cloudbasierten Steuerung reichen.
• Der Prozess 110 beinhaltet beispielsweise die Steuerung einer computergesteuerten Maschine, z. B. eines softwaredefinierten Fahrzeugs.
• Die ergriffene Maßnahme kann in Abhängigkeit von den Anforderungen des Prozesses 110 und den Fähigkeiten des Kommunikationsnetzwerks 100 und/oder der dritten Vorrichtung 106 in Bezug auf die Latenz bei der Kommunikation zwischen der Steuerung 112 und dem Prozess 110 ausgewählt werden.
• Unabhängig von dem Anwendungsbereich bietet das Verfahren einen Rahmen für die Durchführung der Maßnahmen, die zu einer robusten Steuerung führen.

Claims (11)

1. Verfahren zur Steuerung eines Prozesses (110) mit einer Steuerung (112) in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses (110), dadurch gekennzeichnet, dass der Prozess (110) auf einer ersten Vorrichtung (102) ausgeführt wird, wobei die Steuerung (112) auf einer zweiten Vorrichtung (104) ausgeführt wird, wobei ein Kommunikationsnetzwerk (100) die erste Vorrichtung (102) und die zweite Vorrichtung (104) verbindet, das Verfahren umfassend Bestimmen (212) des Wertes der quadratischen Ljapunow-Funktion für einen Wert der Zustandsvariablen, und Ergreifen einer Maßnahme (214), wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls kein Ergreifen der Maßnahme, die Maßnahme umfassend Verringern des Datenverkehrs auf dem Kommunikationsnetzwerk (100) und/oder Stoppen des Prozesses (110), und/oder Einschalten einer Steuerung für den Prozess (110) auf der ersten Vorrichtung (102), und/oder Verschieben der Steuerung (112) von der zweiten Vorrichtung (104) auf eine dritte Vorrichtung (106), wobei das Kommunikationsnetzwerk (100) die erste Vorrichtung (102) und die dritte Vorrichtung (106) verbindet, wobei eine Latenz des Kommunikationsnetzwerks (100) zwischen der ersten Vorrichtung (102) und der dritten Vorrichtung (106) geringer ist als die Latenz zwischen der ersten Vorrichtung (102) und der zweiten Vorrichtung (104).
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausführen des Verfahrens auf der ersten Vorrichtung (102).
3. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausführen des Verfahrens auf der zweiten Vorrichtung (104).
4. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausführen des Verfahrens auf der dritten Vorrichtung (106).
5. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch Ausführen des Verfahrens auf einer vierten Vorrichtung (108), wobei das Kommunikationsnetzwerk (100) die erste Vorrichtung (102) und die vierte Vorrichtung (108) verbindet.
6. Vorrichtung zur Steuerung eines Prozesses (110) mit einer Steuerung (112) in Abhängigkeit von einer Zustandsvariablen des Prozesses (110), dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung dazu ausgelegt ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche auszuführen.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die erste Vorrichtung (102) umfasst, wobei die erste Vorrichtung (102) dazu ausgelegt ist, den Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen zu bestimmen, und eine Maßnahme zu ergreifen, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls keine Maßnahme zu ergreifen.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die zweite Vorrichtung (104) umfasst, wobei die zweite Vorrichtung (104) ausgelegt ist zum Bestimmen des Wertes der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen, und Ergreifen einer Maßnahme, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls keine Maßnahme zu ergreifen.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung die dritte Vorrichtung (106) umfasst, wobei die dritte Vorrichtung (106) ausgelegt ist zum Bestimmen des Wertes der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen, und Ergreifen einer Maßnahme, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls keine Maßnahme zu ergreifen.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine vierte Vorrichtung (108) umfasst, wobei die vierte Vorrichtung (108)) ausgelegt ist zum Bestimmen des Wertes der quadratischen Ljapunow-Funktion des Wertes der Zustandsvariablen, und Ergreifen einer Maßnahme, wenn bestimmt wird, dass der Wert der quadratischen Ljapunow-Funktion einen Schwellenwert überschreitet, und andernfalls keine Maßnahme zu ergreifen, wobei das Kommunikationsnetzwerk (100) dazu ausgelegt ist, die erste Vorrichtung (102) und die vierte Vorrichtung (108) zu verbinden.
11. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm computerlesbare Anweisungen umfasst, die bei Ausführung durch einen Computer den Computer veranlassen, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 auszuführen.