復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)多自主體系統(tǒng)的一致性研究
本文關(guān)鍵詞：復(fù)雜動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)多自主體系統(tǒng)的一致性研究
更多相關(guān)文章： 多自主體系統(tǒng) 包容控制 時(shí)變時(shí)滯 不確定拓?fù)?/b> 通信噪聲
【摘要】：近年來,多自主體系統(tǒng)分布式協(xié)作運(yùn)動(dòng)問題引起了海內(nèi)外眾多研究者的普遍關(guān)注。在移動(dòng)機(jī)器人編隊(duì)、無人航天器協(xié)同控制、衛(wèi)星定位調(diào)姿、智能電網(wǎng)調(diào)度、智能車輛駕駛等工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,大大促進(jìn)了對(duì)多自主體系統(tǒng)協(xié)作運(yùn)動(dòng)的理論性探索。一致性和包容控制作為分布式協(xié)作運(yùn)動(dòng)的重要研究方向,逐漸成為許多研究領(lǐng)域的熱門課題。所謂一致性是指隨著時(shí)間的推演,系統(tǒng)中每個(gè)自主體的屬性通過彼此間的協(xié)調(diào)、作用最終趨于同步(一致)的動(dòng)態(tài)過程。包容控制作為多領(lǐng)航者多自主體系統(tǒng)中一類特殊的一致性問題,其目的在于通過構(gòu)造多自主體系統(tǒng)的算法模型,使得系統(tǒng)中的跟隨者最終趨于領(lǐng)航者圍成的某一目標(biāo)區(qū)域內(nèi)(領(lǐng)航者圍成的凸包內(nèi))。本文重點(diǎn)研究了復(fù)雜多自主體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)包容控制問題,并給出了相應(yīng)的控制算法和穩(wěn)定性分析。主要研究工作如下:1.多領(lǐng)航者多自主體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)包容控制。針對(duì)時(shí)變動(dòng)態(tài)切換拓?fù)湎戮哂卸鄠�(gè)領(lǐng)航者的多自主體系統(tǒng)包容控制問題,分別給出了一階/二階多自主體系統(tǒng)的控制算法,并對(duì)所提出的控制算法進(jìn)行了理論分析。運(yùn)用現(xiàn)代控制理論、代數(shù)圖論和矩陣論等分析工具,研究了當(dāng)通信拓?fù)錇閯?dòng)態(tài)聯(lián)合連通時(shí),系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)包容控制,即系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)軌跡都收斂到有多個(gè)領(lǐng)航者構(gòu)成的凸包中。通過對(duì)系統(tǒng)信息拓?fù)溥B通部分的進(jìn)一步研究,得到了二階多自主體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包容控制的約束條件。2.動(dòng)態(tài)切換拓?fù)湎聲r(shí)滯多自主體系統(tǒng)的包容控制。針對(duì)多自主體系統(tǒng)帶有通信時(shí)延的情形,分別討論和分析了一階/二階系統(tǒng)的包容控制問題。假設(shè)系統(tǒng)通信拓?fù)涫菚r(shí)變的,提出了具有多領(lǐng)航者系統(tǒng)的一階/二階包容控制算法。假設(shè)通信拓?fù)錇閯?dòng)態(tài)聯(lián)合連通時(shí),運(yùn)用現(xiàn)代控制理論、Lyapunov-Krasovskii理論,對(duì)所提出的包容控制算法進(jìn)行理論分析。通過對(duì)系統(tǒng)信息拓?fù)溥B通部分的進(jìn)一步研究,得到二階時(shí)滯多自主體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包容控制的約束條件。3.基于模型不確定性的時(shí)滯多自主體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)包容控制。在考慮時(shí)滯多自主體系統(tǒng)的通信拓?fù)錇椴淮_定拓?fù)涞臓顩r下,研究了一階/二階系統(tǒng)的包容控制問題。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)錇闀r(shí)變的系統(tǒng),提出了兩種時(shí)滯包容控制算法。假設(shè)通信拓?fù)錇閯?dòng)態(tài)聯(lián)合連通時(shí),應(yīng)用Lyapunov-Krasovskii泛函分析方法,研究了分布式包容控制算法的收斂性,以線性矩陣不等式(LMIs)的形式給出了系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)包容控制的充分條件。4.具有外部干擾的動(dòng)態(tài)多自主體系統(tǒng)的均方包容控制。在動(dòng)態(tài)切換網(wǎng)絡(luò)中,考慮多自主體系統(tǒng)受到噪聲干擾的狀況,分析和研究了一階/二階系統(tǒng)的均方包容控制問題。針對(duì)系統(tǒng)中的通信噪聲,引入一個(gè)關(guān)于衰減噪聲的時(shí)變增益函數(shù),分別提出了具有多領(lǐng)航者系統(tǒng)的兩種均方包容控制算法。假設(shè)通信拓?fù)錇閯?dòng)態(tài)聯(lián)合連通,運(yùn)用代數(shù)圖論、現(xiàn)代控制理論、隨機(jī)分析等工具,對(duì)所提出的分布式控制算法進(jìn)行理論分析,給出了系統(tǒng)收斂的充分條件。
【關(guān)鍵詞】：多自主體系統(tǒng) 包容控制 時(shí)變時(shí)滯 不確定拓?fù)?/strong> 通信噪聲
【學(xué)位授予單位】：魯東大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP13
【目錄】：
- 摘要5-7
- Abstract7-11
- 第1章 緒論11-16
- 1.1 研究背景及意義11-12
- 1.2 基本概念12
- 1.2.1 多自主體系統(tǒng)12
- 1.2.2 跟隨者與領(lǐng)航者12
- 1.2.3 凸包12
- 1.2.4 聯(lián)合連通12
- 1.3 理論基礎(chǔ)12-14
- 1.3.1 圖論及矩陣論基礎(chǔ)12-13
- 1.3.2 基本引理13-14
- 1.4 主要研究內(nèi)容及組織安排14-16
- 第2章 多領(lǐng)航者多自主體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)群集運(yùn)動(dòng)16-28
- 2.1 引言16
- 2.2 一階多自主體系統(tǒng)群集運(yùn)動(dòng)控制算法分析16-19
- 2.3 二階多自主體系統(tǒng)群集運(yùn)動(dòng)控制算法分析19-22
- 2.4 實(shí)例分析22-27
- 2.4.1 一階多自主體系統(tǒng)數(shù)值仿真23-25
- 2.4.2 二階多自主體系統(tǒng)數(shù)值仿真25-27
- 2.5 本章小結(jié)27-28
- 第3章 動(dòng)態(tài)切換拓?fù)湎聲r(shí)滯多自主體系統(tǒng)的包容控制28-43
- 3.1 引言28
- 3.2 一階時(shí)滯多自主體系統(tǒng)的包容控制28-34
- 3.3 二階時(shí)滯多自主體系統(tǒng)的包容控制34-39
- 3.4 實(shí)例分析39-42
- 3.4.1 一階系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真40
- 3.4.2 二階系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真40-42
- 3.5 本章小結(jié)42-43
- 第4章 基于模型不確定性的時(shí)滯多自主體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)包容控制43-58
- 4.1 引言43
- 4.2 一階不確定時(shí)滯系統(tǒng)的包容控制43-50
- 4.3 二階不確定時(shí)滯系統(tǒng)的包容控制50-54
- 4.4 實(shí)例分析54-57
- 4.4.1 一階系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真54-56
- 4.4.2 二階系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真56-57
- 4.5 本章小結(jié)57-58
- 第5章 具有外部干擾的動(dòng)態(tài)多自主體系統(tǒng)的均方包容控制58-72
- 5.1 引言58
- 5.2 一階干擾系統(tǒng)的均方包容控制58-63
- 5.3 二階干擾系統(tǒng)的均方包容控制63-67
- 5.4 實(shí)例分析67-71
- 5.4.1 一階系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真68-69
- 5.4.2 二階系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)仿真69-71
- 5.5 本章小結(jié)71-72
- 第6章 總結(jié)與展望72-74
- 6.1 本文工作總結(jié)72
- 6.2 工作展望72-74
- 參考文獻(xiàn)74-80
- 致謝80-81
- 攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果81
【參考文獻(xiàn)】
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，本文編號(hào)：553340
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