分布參數(shù)系統(tǒng)的狀態(tài)同時(shí)依賴于時(shí)間和空間,因此是一類無(wú)窮維的動(dòng)力系統(tǒng),其廣泛應(yīng)用于工程、社會(huì)、生態(tài)、環(huán)境等領(lǐng)域.研究基于傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的分布參數(shù)系統(tǒng)控制問題具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值.本文在傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,針對(duì)n-維空間上的擴(kuò)散系統(tǒng),研究利用移動(dòng)智能體協(xié)同控制,以提高系統(tǒng)的控制性能.針對(duì)n-維耦合分?jǐn)?shù)階反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng),研究利用傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行邊界控制的方法.主要研究工作如下:1.針對(duì)n-維空間上擴(kuò)散系統(tǒng)的控制問題,提出了基于移動(dòng)智能體的傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)架構(gòu),借助新的覆蓋度量,提出了基于覆蓋優(yōu)化的智能體移動(dòng)控制策略以提高閉環(huán)系統(tǒng)的控制性能,其中,每個(gè)智能體的移動(dòng)方向?yàn)槠淇臻g局部最優(yōu)梯度方向,該梯度方向可以表示為一個(gè)（n-1）-維表面積分.借助n-維空間上的指示函數(shù)表示智能體傳感器和執(zhí)行器的空間分布,使結(jié)果在n-維空間上具有統(tǒng)一而簡(jiǎn)潔的表達(dá)形式,而且只要求傳感（執(zhí)行）區(qū)域具有分片光滑的邊界而沒有幾何形狀的限制.借助Dirac表面delta函數(shù),利用無(wú)窮維算子理論和Lyapunov方法證明了閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性.通過不同維度空間上的數(shù)值仿真和對(duì)比,驗(yàn)證了所提出方法的... 

【文章來(lái)源】：江南大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：107 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 分布參數(shù)系統(tǒng)的研究概況
        1.2.2 基于傳感器/執(zhí)行器網(wǎng)絡(luò)的分布參數(shù)系統(tǒng)控制研究進(jìn)展
        1.2.3 分?jǐn)?shù)階微積分與分?jǐn)?shù)階擴(kuò)散系統(tǒng)概述
        1.2.4 分布參數(shù)系統(tǒng)反步邊界控制研究進(jìn)展
    1.3 本文的主要工作
第二章 基于移動(dòng)智能體的分布參數(shù)系統(tǒng)控制
    2.1 引言
    2.2 問題描述
    2.3 基于覆蓋優(yōu)化方法的智能體移動(dòng)控制
        2.3.1 智能體的移動(dòng)策略
        2.3.2 n-維(n=1,2,3)空間上的梯度算法
        2.3.3 基于梯度的智能體移動(dòng)策略
    2.4 穩(wěn)定性分析
    2.5 數(shù)值仿真
        2.5.1 一維空間上的擴(kuò)散控制
        2.5.2 二維空間上的擴(kuò)散控制
        2.5.3 三維空間上的擴(kuò)散控制
    2.6 本章小結(jié)
第三章 基于連續(xù)時(shí)變交互智能體的分布參數(shù)系統(tǒng)協(xié)同控制
    3.1 引言
    3.2 問題描述
    3.3 帶有連續(xù)時(shí)變交互智能體的輸出反饋控制
    3.4 連續(xù)時(shí)變交互智能體的移動(dòng)控制
        3.4.1 智能體的集中式移動(dòng)控制
        3.4.2 智能體的分散式移動(dòng)控制
    3.5 數(shù)值仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 基于反步法的耦合時(shí)間分?jǐn)?shù)階反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)邊界控制
    4.1 引言
    4.2 問題描述
    4.3 邊界控制與核函數(shù)矩陣方程
    4.4 核函數(shù)矩陣方程適定性
    4.5 閉環(huán)系統(tǒng)的Mittag-Leffler穩(wěn)定性
    4.6 數(shù)值仿真
        4.6.1 仿真1:可化為單一核函數(shù)的情形
        4.6.2 仿真2:一般非常系數(shù)耦合的情形
    4.7 本章小結(jié)
第五章 耦合時(shí)間分?jǐn)?shù)階反應(yīng)擴(kuò)散系統(tǒng)的反步邊界輸出反饋控制
    5.1 引言
    5.2 問題描述
    5.3 觀測(cè)器的設(shè)計(jì)
        5.3.1 確定核函數(shù)和觀測(cè)增益
        5.3.2 誤差系統(tǒng)的穩(wěn)定性
    5.4 基于狀態(tài)反饋的反步控制器
    5.5 基于觀測(cè)器的輸出反饋控制器設(shè)計(jì)
    5.6 數(shù)值仿真
    5.7 本章小結(jié)
第六章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄:作者在攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]反常擴(kuò)散:分?jǐn)?shù)階導(dǎo)數(shù)建模及其在環(huán)境流動(dòng)中的應(yīng)用[J]. 孫洪廣,常愛蓮,陳文,張勇.  中國(guó)科學(xué):物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué). 2015(10)
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