检索结果-南通市图书馆

作者：王淑嫄重庆大学

学位级别：硕士

在实际生活中,针对大规模复杂的控制任务,单个系统已经无法满足庞杂的任务需求,因此多智能体系统在众多领域中得到了广泛应用,比如电网调度,无人机编队控制等方面。但随着任务复杂性日益提升,网络化系统中子系统个数也随之不断增加,不... 详细信息

在实际生活中,针对大规模复杂的控制任务,单个系统已经无法满足庞杂的任务需求,因此多智能体系统在众多领域中得到了广泛应用,比如电网调度,无人机编队控制等方面。但随着任务复杂性日益提升,网络化系统中子系统个数也随之不断增加,不可避免出现电力和计算等资源受限情况,如何设计合适的控制器以降低多智能体系统的能源消耗以及通信负担,成为亟待解决的控制难题。针对这一问题,本文在持续提高系统响应度和控制精度的同时,引入事件触发机制,以进一步减轻通信负担,从而延长系统的运行时间,节约资源。本文的主要研究内容如下:(1)针对有向图下的二阶线性多智能体系统,提出了基于事件触发机制的预设有限时间跟踪控制算法。首先,为了实现预设有限时间一致性跟踪控制目标,本文引入一组时变函数,利用该组时变函数构造一组新的辅助变量,根据李雅普诺夫稳定性理论证明该组辅助变量收敛至平衡状态的小邻域之内,从而得到原一致跟踪误差在预先给定的有限时间内实现零误差精度收敛,即跟随者的状态将会在预设有限时间内跟踪上领导者的相应状态,从而实现预设有限时间一致性跟踪控制目标。另一方面,给出了严格的理论分析过程证明了所提出算法有效避免了芝诺现象。最后通过两组数值仿真验证了所设计算法的有效性和可靠性。(2)针对在至少含有一棵有向生成树的局部通信拓扑条件下的高阶多智能体系统,建立了基于事件触发机制的预设有限时间一致性跟踪控制算法。首先,通过引入一个基于时变函数的矩阵,构造出新的转换变量矩阵;进而通过构造适合有向生成图的李雅普诺夫候选函数,给出严格的系统稳定性分析证明;通过证明得出各阶跟踪误差在预设有限时间内实现零误差精度收敛,最终得出每个跟随智能体的各阶状态能在预设有限时间内和领导智能体的各阶状态实现同步。所设计的预设有限时间跟踪控制算法可以避免芝诺行为的发生。最后通过两组仿真验证了所设计算法的有效性。(3)针对含有多个领导者和多个跟随者的网络化多智能体系统,在局部有向通讯拓扑条件下,建立了预设有限时间合围控制算法。通过严格的稳定性分析过程,证得在所提出算法下每个跟随智能体的各阶状态可以在预设有限时间内收敛至领导智能体各阶状态所构成的凸区域内。另一方面,所提出的合围控制算法可以有效避免产生芝诺行为。最后通过仿真直观地验证了所设计算法的可行性以及先进性。

关键词：多智能体系统预设有限时间控制事件触发机制协同一致性跟踪合围控制

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具有扩展结构的多倒立摆分散关联预设有限时间跟踪控制

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安徽大学学报（自然科学版） 2023年第3期47卷 56-69页

作者：周丽文李小华杨伊辽宁科技大学电子与信息工程学院辽宁鞍山114051

针对一类随机激励下弹簧连接的双倒立摆系统,研究其结构扩展时的分散关联预设有限时间跟踪控制问题.建立随机激励下具有扩展结构的弹簧连接的多倒立摆系统的数学模型,设计具有扩展结构的弹簧连接的多倒立摆系统的分散关联预设有限时间... 详细信息

针对一类随机激励下弹簧连接的双倒立摆系统,研究其结构扩展时的分散关联预设有限时间跟踪控制问题.建立随机激励下具有扩展结构的弹簧连接的多倒立摆系统的数学模型,设计具有扩展结构的弹簧连接的多倒立摆系统的分散关联预设有限时间跟踪控制器.仿真分析结果表明该文设计的控制器具有有效性.

关键词：多倒立摆系统扩展结构随机激励预设有限时间控制关联稳定

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基于变增益策略的复杂受扰系统高精度控制方法研究

基于变增益策略的复杂受扰系统高精度控制方法研究

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作者：左格玮重庆大学

学位级别：硕士

大量的理论分析、试验和几十年工程经验表明,大多数实际物理系统具有不确定性、受扰性、机理模型复杂、子系统交错等动态特性,保证这类复杂系统的控制性能对控制器设计和稳定性分析带来了极大挑战。本文以提升系统控制精度和稳定速度为... 详细信息

大量的理论分析、试验和几十年工程经验表明,大多数实际物理系统具有不确定性、受扰性、机理模型复杂、子系统交错等动态特性,保证这类复杂系统的控制性能对控制器设计和稳定性分析带来了极大挑战。本文以提升系统控制精度和稳定速度为目标,重点围绕受扰复杂系统渐近跟踪及预设有限时间控制两个方面展开研究,主要完成的创新性工作如下:(1)研究了一类状态受限情况下带有非消失扰动严格反馈系统(Strict-feedback Systems)的渐近跟踪控制问题。首先,建立了依赖于系统状态的非线性转换函数,将系统状态非对称时变约束问题转化为该非线性函数的有界性问题,该方法移除了传统基于受限李雅普诺夫函数(Barrier Lyapunov Function,BLF)处理状态约束问题所需要的可行性条件;然后,基于动态面控制(Dynamic Surface Control,DSC)和自适应方法设计了跟踪控制算法,并在动态面技术引入的一阶滤波中加入了自适应项来完全补偿由系统非消失扰动产生的余项,从而实现了渐近跟踪控制目标。(2)针对一类带有消失扰动的严格反馈系统,研究了其在状态反馈策略下的预设有限时间控制(Prescribed Finite Time Control,PFTC)问题。结合降幂时变状态转换方法,自适应方法和动态面技术,设计了自适应状态反馈预设有限时间控制算法,解决了传统有限时间控制(Finite-Time Control,FTC)中系统收敛时间受初值和控制器参数影响的问题。通过对控制输入的分段设计,将预设有限时间控制方法拓展应用到了全局时间域,不仅保证了系统状态在预设有限时间内收敛至平衡状态,而且保证系统在该预设有限时间之后一直保持在平衡状态。(3)针对一类受扰线性多智能体系统,研究了其在有向通讯拓扑结构下的预设有限时间输出调节控制问题。针对该受扰多智能体系统,分别提出了基于状态反馈和输出反馈的两种预设有限时间控制策略。在状态反馈控制策略中,基于局部通信网络建立了各跟随者对领导者系统状态的预设有限时间观测器,通过分布式前馈法(Distributed Feedforward Method,DFM)和时变无穷状态转换思想设计出了分布式预设有限时间控制算法,解决了该多智能体系统各个子系统的被调输出(Regulated Output)在预设有限时间内实现收敛的控制问题。在输出反馈控制策略中,通过测量输出(Measurement Output)建立了各智能体对自身状态的预设有限时间观测器,构建出基于输出反馈的预设有限时间控制策略。

关键词：受扰系统多智能体系统渐近跟踪控制预设有限时间控制

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