رؤيت‌پذيري سيستم‌هاي ساختاري با رويكرد بهبود استحكام؛ كيس نمونه: سيستم قدرت 6 باس

The observability of structural systems with a focus on improving robustness; Case study: 6-bus power system

درك سيستم‌هاي ديناميك پيچيده مانند سيستم‌هاي سايبر-فيزيكي نيازمند مشاهده وضعيت داخلي آنها از طريق اندازه‌گيري برآورد آنها است. با اين حال، رؤيت‌پذيري شبكه‌هاي بزرگ به دليل چالش‌هاي جانمائي حسگرها همواره يك چالش پيش روي پژوهشگران بوده است. رويكرد پيشنهادي در پژوهش پيش رو اين چالش را با استفاده از نظريه گراف و با فرض داشتن تنها دانش ساختاري سيستم، جهت تعيين حداقل تعداد حسگرهاي مورد نياز براي نظارت بر آن، مورد بررسي قرار مي‌دهد. تمركز بر روي سيستم‌هاي ساختاري خطي در فضاي حالت خواهد بود، كه مي‌توان آنها را با استفاده از گراف‌هاي جهت‌دار بيان كرد. هدف اين پژوهش يافتن اجزاي قويا همبند با استفاده از رويكرد تارجان در يك شبكه سايبر-فيزيكي است، كه اجزاي ريشه را معرفي كرده و حداقل تعداد حسگرهاي مورد نياز براي رؤيت پذيري بر مبناي توپولوژي را تعيين، و تضمين مي‌كند كه سيستم با استفاده از تعداد بهينه‌اي حسگر به صورت ساختاري قابل مشاهده است.

Observability analysis of complex dynamic network (e.g. cyber-physical systems) with the minimum number of measuring has always been a challenging issue. In particular, the observability of large networks poses a more challenge due to sensor limitations as they provide measuring of the system. In this research, we propose a graph theory-based approach that assumes only structural knowledge of the system to determine the minimum number of sensors required for observability. Our focus will be on linear structured systems modeled in state space, represented by directed graphs. The aim is to identify Strongly Connected Components using Tarjan s approach in a cyber-physical network, which determines the root components and the minimum number of sensors needed for topology-based observability. This ensures that the system uses an optimal number of sensors and is structurally observable.