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具有通信约束的非线性多智能体系统协调跟踪控制研究

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具有通信约束的非线性多智能体系统协调跟踪控制研究

作者：陈祖文扬州大学

学位级别：硕士

近年来,由于控制科学、计算机科学、通信工程等领域交汇融合的发展,多智能体系统协调跟踪控制研究引起了学术界和工程界的不断关注,随着研究的不断深入,有关多智能体系统协调跟踪控制的应用对航空航天、军事、工业以及生活等领域产生了... 详细信息

近年来,由于控制科学、计算机科学、通信工程等领域交汇融合的发展,多智能体系统协调跟踪控制研究引起了学术界和工程界的不断关注,随着研究的不断深入,有关多智能体系统协调跟踪控制的应用对航空航天、军事、工业以及生活等领域产生了广泛的影响。多智能体系统协调跟踪控制研究的关键是如何基于一致性理论和网络通信信息提出合适的分布式控制方案,使得多智能体在复杂的环境下完成特定的任务,在这过程中智能体会呈现不同的协调工作状态,如实现队形跟踪,即智能体会形成一个给定的队形,并可以跟踪一个设定的目标或参考信号。本文讨论的是具有通信约束的非线性多智能体系统协调跟踪控制问题。考虑到实际系统中智能体模型很多是非线性的,所以论文主要围绕非线性多智能体系统展开研究。在此基础上,还考虑到智能体之间的通信约束,如时延,不连续通信以及有向通信拓扑结构等对协调跟踪控制系统性能的影响。进而,利用矩阵理论、非线性系统理论和代数图论来分析整个协调跟踪控制系统的稳定性。本文的主要研究工作如下:1.针对含有非线性动态的二阶多智能体系统模型,研究了有向通信拓扑图下具有通信时延和半间隙性通信情况下多智能体系统的协调跟踪控制问题。通过引入了队形向量和跟踪目标信号,提出了基于一致性理论的协调跟踪控制协议,使得智能体之间的距离收敛到期望的距离,并保证跟随者跟踪领导者的状态,进一步,利用Lyapunov理论和矩阵理论证明了系统的稳定性并给出了系统收敛性的充分条件。2.研究了有向通信拓扑下非完整链式系统分布式协调跟踪控制问题,根据智能体的相邻状态信息设计自适应参数估计器,从而无需知道图的全局信息并且领导者的状态信息对邻居智能体是部分可达的。在有向图包含有向生成树通信拓扑下,对协调跟踪控制协议的设计分成了两步:第一步是通过非连续自适应控制策略设计了线性子系统部分的控制协议,第二步通过反推法构造了另外一个控制子协议。并基于稳定性理论和非线性分析工具证明了系统的稳定性,通过选择合适的控制协议参数,非完整链式多智能体系统的状态最终会跟踪期望参考信号,最后将非完整链式系统模型下的研究结果应用到了具有非完整约束的轮式小车中,当非完整链式系统状态一致并跟踪期望的参考信号时,轮式小车将在相应控制协议下形成期望的队形并跟踪期望的参考目标。3.研究了具有连通保持机制的非完整链式系统的分布式协调跟踪控制问题。首先,对于非完整链式线性子系统,根据智能体的相邻状态信息和自适应参数估计器的方法设计了分布式非线性协调跟踪控制器,从而无需知道图的全局信息。其次,剩余的非完整链式系统部分控制律的设计主要由后推设计的方法得到,从而使得相邻智能体的状态信息收敛到领导者的状态信息。进一步,引入势场函数来设计协调跟踪控制器,从而使得初始连通的智能体能够一直保持连通。最后,通过Lyapunov方法和非光滑分析方法论证了非完整链式系统的渐近稳定性。

关键词：多智能体系统非完整链式系统协调跟踪后推设计法代数图论

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基于依赖的构件集成测试方法研究

基于依赖的构件集成测试方法研究

作者：陈祖文华中科技大学

学位级别：硕士

基于构件化的软件开发(Component-Based Software Development,CBSD)已经成为目前软件开发的主流技术,同时相关的技术研究也成为软件工程领域的重要研究内容。构件开发方会对单个构件进行严格的单元测试,但是多个构件集成到应用系统之后... 详细信息

基于构件化的软件开发(Component-Based Software Development,CBSD)已经成为目前软件开发的主流技术,同时相关的技术研究也成为软件工程领域的重要研究内容。构件开发方会对单个构件进行严格的单元测试,但是多个构件集成到应用系统之后,构件版本、开发技术和集成环境的差异会影响整个构件系统的稳定性和可靠性。因此构件系统的集成测试就显得尤为重要。依赖分析是构件软件系统中的一个重要的研究方向。在研究构件依赖的定义和分类的基础上,通过构件直接依赖图、构件间接依赖图和构件依赖图来描述构件之间的依赖关系。给各种依赖关系分配不同的权重,计算得到构件依赖度,进而生成构件依赖矩阵,为构件集成测试序列的生成提供依据。构件集成测试的核心是测试序列的生成。随机测试是一种相对简单但十分有用的测试用例选择策略,研究一种用于构件集成测试的随机测试方法。同时通过引入测试序列距离的概念,研究一种基于依赖的构件集成测试序列生成算法,该算法以构件依赖矩阵作为输入,计算所有候选测试序列与上一个测试序列之间的距离,并选取距离最大的作为新的测试序列。它充分考虑了构件之间的依赖关系,比随机测试方法效果要好。研究构件自动化集成测试工具对基于构件的软件开发有重要意义。研究一个构件自动化集成测试基本框架,并针对.NET构件,初步设计和实现一个基于依赖的构件集成测试系统。对.NET构件进行接口分析,执行随机测试和基于依赖测试,进而判断构件是否存在异常。该系统使用方便,且具有较强的发现构件错误的能力。

关键词：构件依赖构件集成测试测试序列测试工具

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水电站机组参数及厂房尺寸计算软件的研制

水力发电 2010年第3期36卷 69-71,90页

作者：陈祖文中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院贵州贵阳550081

机组参数及厂房尺寸计算是水电站工程设计中的一项重要内容,尤其是在前期设计阶段,具有很大的计算工作量。专业计算软件对提高工作效率、计算精度、多方案比较及方案优化具有十分重要的作用。简要地介绍了机组参数及厂房尺寸计算软件的... 详细信息

机组参数及厂房尺寸计算是水电站工程设计中的一项重要内容,尤其是在前期设计阶段,具有很大的计算工作量。专业计算软件对提高工作效率、计算精度、多方案比较及方案优化具有十分重要的作用。简要地介绍了机组参数及厂房尺寸计算软件的设计方法、特点及在实际工程中的应用情况。

关键词：机组参数厂房尺寸软件

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索风营水电站调节保证计算对比分析

水力发电 2011年第8期37卷 64-67页

作者：高瑜陈祖文中国水电工程顾问集团公司北京100120 中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院贵州贵阳550081

采用近似公式和计算机仿真两种方法,对索风营水电站进行了机组调节保证计算,结果显示机组最大转速和蜗壳最大压力近似公式计算值均小于仿真计算结果。通过对计算理论进行分析,认为近似公式计算不确定因素较多,计算值与实际值偏差较大,... 详细信息

采用近似公式和计算机仿真两种方法,对索风营水电站进行了机组调节保证计算,结果显示机组最大转速和蜗壳最大压力近似公式计算值均小于仿真计算结果。通过对计算理论进行分析,认为近似公式计算不确定因素较多,计算值与实际值偏差较大,可能造成电站设计安全余度不足,同时对近似公式系数取值的修正进行了探讨,为引水系统布置简单的水电工程调节保证计算提供参考。

关键词：调节保证计算近似计算仿真索风营水电站

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浅谈工程数字化与企业信息化

水利水电技术 2013年第8期44卷 23-26,31页

作者：陈祖文王芳郭锐中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院贵州贵阳550081

通过对工程数字化应用和企业信息化建设中的主要问题进行讨论,指出工程数字化和企业信息化相结合的应用研究是企业未来的发展趋势,可为企业信息化的发展方向提供参考。

关键词：数字化信息化协同设计

思林水电站长尾水隧洞取消尾调水力过渡过程分析

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水利水电技术 2005年第9期36卷 84-88页

作者：陈祖文谢民峰中国水电顾问集团贵阳勘测设计研究院贵州贵阳550002

思林水电站引水系统为“一洞一管一机+尾水隧洞”布置型式,压力引水管道长335 m,压力尾水隧洞长210 m,压力水道水流惯性时间常数Tw=4.13 s,尾水反水锤问题十分突出。主要论述了思林水电站取消常规的尾水调压井设计,通过优化流道系统、... 详细信息

思林水电站引水系统为“一洞一管一机+尾水隧洞”布置型式,压力引水管道长335 m,压力尾水隧洞长210 m,压力水道水流惯性时间常数Tw=4.13 s,尾水反水锤问题十分突出。主要论述了思林水电站取消常规的尾水调压井设计,通过优化流道系统、机组参数、调节系统参数等,有效地解决了长尾水隧洞的反水锤问题,水力过渡过程的稳定性满足规范要求,保证了整个工程安全、经济运行。

关键词：尾水隧洞尾水调压井水力过渡过程水锤稳定性思林水电站水电站引水系统过渡过程分析站长压力水道