多智能体一致性分布式控制问题研究

来源 :上海理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:kevingod1981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,由于在众多领域潜在的应用价值,多智能体系统的一致性分布式控制问题已经成为控制领域重要的研究方向。然而值得注意的是,很多现有的多智能体控制方面的研究成果所采用的模型过于简单,忽略了实际系统中存在的非完整约束、不满足匹配条件的高阶非线性以及控制方向未知等特点,以至于无法精确地描述每个智能体的动态特性。这样的要求也因此导致了所提分布式控制器的应用范围相对有限。本文我们利用积分反步法、神经网络和Nussbaum函数等设计手段,对系统中存在非完整约束、未知的非线性动力学、状态不可测、控制方向未知等情况下多智能体系统的一致性分布式控制问题进行了比较深入的研究,取得了一些具有创新性的研究成果。本文的主要工作和创新之处有如下几个方面:1.针对多个(1,2)型非完整移动机器人,研究了无领导者下的一致性分布式控制问题。提出了新的状态-输入变换,可以将原始的非完整系统转化成新的系统。然后,基于转换后的新系统,我们给出了一致性分布式控制器,同时该控制器可以保证原始系统状态的渐近一致。最后,我们利用Lyapunov-Razumikhin不变原理讨论了存在通讯时延情况下一致性分布式控制问题。此外,我们说明了通过简单的状态变换,所提的分布式控制器可以直接扩展到多个(1,2)型非完整移动机器人的分布式编队控制问题上。2.讨论了有向通讯拓扑下不确定高阶非线性多智能体系统的控制问题,利用神经网络等逼近方法和积分反步法分别设计了基于状态反馈的和基于输出反馈的分布式控制器,实现了所有智能体的输出一致。同时,利用代数图论的相关知识构造了整个多智能体系统的Lyapunov函数,严格地证明了闭环系统的稳定性和所有闭环信号的有界性。3.针对无向通讯拓扑下多智能体系统,考虑了控制方向未知的高阶多智能体系统以及控制方向未知的多个Euler-Lagrange系统的一致性控制问题。利用Nussbaum函数分别为两类多智能体系统设计了分布式控制器。通过Lyapunov稳定性理论以及芭芭拉引理,证明了一致性误差可以渐近收敛到零以及所有闭环信号的全局有界性。4.在前一块工作的基础上,研究了有向通讯拓扑下未知控制增益的二阶多智能体系统,利用傅里叶级数逼近法以及光滑的切换控制策略,提出了一致性分布式自适应控制器,实现了多智能体系统的输出一致。进一步地,我们考虑了有向通讯拓扑下控制方向未知的二阶多智能体系统,利用Nussbaum函数以及神经网络,提出了完全不依赖于通讯拓扑的分布式控制器,实现了多智能体系统无领导者以及有领导者两种情况下的一致,同时也证明了所有闭环信号的有界性。
其他文献
尿直肠隔畸形(urorectal septum malformation,URSM)是指由于尿直肠隔移行、融合异常以及泄殖腔膜发育异常导致的一系列畸形,包括尿直肠隔发育异常和(或)泌尿生殖器异常,具有
新中国70年的国家建设,走过了不平凡的辉煌历程:社会主义建设初期的国家建设,以国家根本制度的建构为核心内容,有力保障了社会主义新秩序的建立和巩固;改革开放新时期的国家
快速换线技术是一种能够有效缩短产品切换时间的理论和方法,是实现生产均衡化、减少在制品库存、提高开机率的一个重要因素。本文详细介绍了在电子接插件高速连续电镀过程中
研究目的:创伤性脑损伤(Traumatic brain injury,TBI)是人类21世纪致死致残的重要因素,其主要机制与脑创伤后的神经元凋亡以及炎症反应关系密切。相关研究发现内质网应激在细
汽车智能化技术毫无疑问是当前汽车领域的研究热点,也是汽车工业发展大势所趋的必然走向。在汽车高级驾驶辅助系统(ADAS)开发的过程中,实车场地实验不仅周期长、成本高、十分
在施工建设过程中,工程预算对整个工程建设起着非常重要的作用,但是现在工程预算编制过程中还存在很多问题。本文阐述了预算审核的意义,分析了预算审核中存在的问题及提出了
本文研究员工持股制度的发展历程及每一阶段存在的问题,通过对参与新一轮员工持股试点的企业的案例研究,分析新一轮员工持股制度在开展过程中的特点及存在的问题,为后续继续
【研究背景和目的】慢性痛被定义为在多种病理条件下,由持续的组织炎症或神经损伤引起的神经表观遗传学疾病,并伴有从基因调节到突触功能障碍和情绪障碍等持久的、多方面的适
婴幼儿纺织品不再单单局限于实用性,集舒适、美观和功能性于一体的新型纺织品越来越受到人们的重视。对于婴儿来说,由于其抵抗力差,身体健康比较容易受到周围环境中细菌的影响,且婴幼儿服装上残留污渍和皮肤分泌的油脂给细菌提供了良好的生存环境,同时婴幼儿皮肤娇嫩,衣服残留的化学品如洗涤剂等会对其有影响,因此不能用过多洗涤剂清洗,所以开发具有防污、易去污和抗菌功能的婴儿纺织品非常有意义。婴儿服装多为透气性好、穿
学位
目的:探讨抗中性粒细胞胞浆抗体相关性血管炎(AAV)患者合并肺间质病变患者的临床特点和相关危险因素;比较不同ANCA血清型的合并肺间质病变的AAV患者(AAV-ILD)的临床特点及胸部高分辨CT(HRCT)特征;研究AAV-ILD患者早期死亡的预后危险因素,旨在指导临床诊疗,提高预后。方法:回顾性分析2010年1月1日至2018年10月31日就诊天津医科大学总医院的152例AAV患者临床资料并随访