發(fā)布時(shí)間：2023-03-11 18:33

　　隨著傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等的快速發(fā)展,多主體系統(tǒng)和分布式估計(jì)已成為控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),其應(yīng)用前景引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的普遍關(guān)注。多主體系統(tǒng)通過個(gè)體間的協(xié)調(diào)控制來實(shí)現(xiàn)單個(gè)個(gè)體無法完成的復(fù)雜任務(wù),具有容錯(cuò)性、靈活性和魯棒性等特點(diǎn)。多主體系統(tǒng)的能控性設(shè)計(jì)和領(lǐng)導(dǎo)選擇在多車輛編隊(duì)、自主水下航行器、智能交通和衛(wèi)星姿態(tài)協(xié)同控制等工程領(lǐng)域已有廣泛應(yīng)用。同時(shí),分布式估計(jì)算法不依賴于集中傳感器,具有可擴(kuò)展性的優(yōu)點(diǎn)且能夠適應(yīng)不同環(huán)境的變化,在實(shí)際領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用,如目標(biāo)跟蹤、空間碎片確定、環(huán)境污染監(jiān)測(cè)和視頻網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控等。本文主要基于圖論研究了網(wǎng)絡(luò)化分布式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)可控性、協(xié)同可觀性、以及分布式濾波器設(shè)計(jì)問題。一方面研究了如何選擇領(lǐng)導(dǎo)節(jié)點(diǎn)使得多主體系統(tǒng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)可控;并進(jìn)一步擴(kuò)展到需要測(cè)量信息的網(wǎng)絡(luò),分析了傳感器的布控問題。另一方面,對(duì)于分布式估計(jì)問題,分析了強(qiáng)連通通信條件下網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同可觀性,分別對(duì)線性和非線性系統(tǒng)設(shè)計(jì)了具有有限步精確一致的分布式信息Kalman濾波器和無跡Kalman濾波器。文中涉及到的分析工具包括圖論、組合優(yōu)化、線性系統(tǒng)和最優(yōu)估計(jì)理論。論文的主要內(nèi)容如下:1.基于圖論研究多主體系統(tǒng)在...

【文章頁數(shù)】：120 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
本論文專用術(shù)語的注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題背景與意義
    1.2 多主體系統(tǒng)可控問題概述與相關(guān)研究
        1.2.1 數(shù)值意義下的可控性
        1.2.2 結(jié)構(gòu)意義下的可控性
    1.3 分布式估計(jì)問題概述與相關(guān)研究
        1.3.1 觀測(cè)器形式
        1.3.2 濾波器形式
    1.4 圖論基礎(chǔ)
        1.4.1 基本概念介紹
        1.4.2 二分圖知識(shí)
    1.5 本文工作與安排
        1.5.1 當(dāng)前研究存在問題
        1.5.2 本文內(nèi)容與安排
第二章 多主體系統(tǒng)強(qiáng)結(jié)構(gòu)可控性：領(lǐng)導(dǎo)選擇
    2.1 引言
    2.2 問題描述
    2.3 主要結(jié)果
        2.3.1 基本圖與圖分割
        2.3.2 保證強(qiáng)結(jié)構(gòu)可控性的領(lǐng)導(dǎo)選擇
        2.3.3 存在節(jié)點(diǎn)失效時(shí)的強(qiáng)結(jié)構(gòu)可控性
    2.4 數(shù)值例子
    2.5 本章小結(jié)
第三章 多主體系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可控性：測(cè)量與控制選擇
    3.1 引言
    3.2 預(yù)備知識(shí)與問題描述
        3.2.1 系統(tǒng)圖
        3.2.2 問題描述
    3.3 結(jié)構(gòu)可控性與可觀測(cè)性
        3.3.1 輸入和輸出可達(dá)條件
        3.3.2 最大匹配條件
    3.4 最小代價(jià)控制斷面問題的解
    3.5 數(shù)值例子
    3.6 結(jié)論
第四章 一類分布式觀測(cè)器的存在性以及有限時(shí)間一致信息Kalman濾波器
    4.1 無噪聲時(shí)分布式估計(jì)器的存在性與設(shè)計(jì)
        4.1.1 預(yù)備知識(shí)和問題描述
        4.1.2 一類分布式觀測(cè)器的存在性
        4.1.3 分布式觀測(cè)器的設(shè)計(jì)與穩(wěn)定性
    4.2 含噪聲時(shí)有限時(shí)間一致信息Kalman濾波
        4.2.1 問題表述和預(yù)備知識(shí)
        4.2.2 Kalman濾波器及其信息形式
        4.2.3 分布式Kalman濾波
    4.3 仿真例子
    4.4 本章小結(jié)
第五章 有限時(shí)間一致無跡Kalman濾波器
    5.1 引言
    5.2 預(yù)備知識(shí)與問題描述
        5.2.1 平均一致及其有限時(shí)間實(shí)現(xiàn)
        5.2.2 問題描述
    5.3 無跡Kalman濾波器
    5.4 有限時(shí)間一致無跡Kalman濾波器
        5.4.1 無向通信時(shí)有限時(shí)間一致無跡Kalman濾波器
        5.4.2 有向通信時(shí)有限時(shí)間一致無跡Kalman濾波器
    5.5 仿真例子
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 內(nèi)容總結(jié)
    6.2 研究展望
致謝
參考文獻(xiàn)
作者簡(jiǎn)介 (包括論文和成果清單)



本文編號(hào)：3760028