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带有不匹配干扰的二阶多自主体系统有限时间包容控制

已有 182 次阅读 2019-11-13 18:04 |系统分类:博客资讯

具有不匹配干扰的有限时间包容控制问题:不匹配干扰是指干扰与控制输入处于不同的通道中,系统在受到干扰影响的情况下,系统的运动状态在有限时间内最终都收敛到由多个领导者所围成的目标区域中,即可实现包容控制。

近年来,多自主体系统控制成为复杂系统领域的热点研究问题。基于生物学启发的多自主体系统协调控制在多机器人协同工作、交通车辆控制和无人机的编队控制等领域有着广泛的应用,促进着多自主体系统研究的快速发展。多自主体系统的跟随者动态追随领导者的运动状态来实现群集系统的协同控制,包容控制的本质是一组跟随者通过所设计的网络通信控制协议最终收敛到由多个领导者所围成的几何区域(凸包)中。


多机器人协同工作


无人机编队控制


包容控制


在实际应用过程中,系统中会存在各种问题:

(1)系统中存在各种干扰,干扰的存在会影响系统的运动状态;

(2)系统状态可能无法在有限时间内收敛;

(3)系统中的速度无法直接测量。


针对以上问题,本文研究了带有不匹配干扰的二阶系统有限时间包容控制。运用现代控制理论, 设计了非线性观测器,对系统未知状态和干扰进行估计。在状态估计的基础上,构建了基于干扰观测器的多自主体系统的协同控制算法。应用代数图论和齐次性理论等方法,分析了二阶多自主体系统有限时间包容控制。最后的仿真实验应用基于观测器的包容控制算法,使得系统的运动状态最终都收敛到由多个领导者所围成的目标区域中。


引用格式:

李玉玲, 杨洪勇, 刘凡, 杨怡泽. 带有不匹配干扰的二阶多自主体系统有限时间包容控制. 自动化学报, 2019, 45(9): 1783-1790.


链接:http://html.rhhz.net/ZDHXBZWB/html/2019-9-1783.htm


作者简介


李玉玲 鲁东大学信息与电气工程学院硕士研究生。主要研究方向为多智能体编队控制。

E-mail: liyuling822@163.com


杨洪勇 鲁东大学信息与电气工程学院教授。主要研究方向为复杂网络,多智能体编队控制,智能控制,非线性系统控制。本文通信作者。

E-mail: hyyang@yeah.net


刘 凡 鲁东大学信息与电气工程学院硕士研究生。主要研究方向为多智能体编队控制。

E-mail: jsgyliufan@163.com



杨怡泽 新南威尔士大学电气工程与信息学院硕士研究生。主要研究方向为多智能体群集运动。

E-mail: yangyz1994@126.com




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