MARKOV跳变系统稳定性分析及在多智能体系统一致性控制中应用

发布时间：2021-01-17 22:10

　　随着机器人技术的发展以及通信网络的广泛应用,近年来,随机系统在各个领域的应用愈加广泛。多智能体系统是当今研究方向中的一个热点,在网络数据的传输过程中,通信限制、时间延时以及存在障碍物等因素是不可避免的,进而导致多智能体系统的通信拓扑无法保持不变,而是随机切换的。因此,对随机系统的理论研究及其在多智能体系统中的应用具有重要的意义。本文针对一类随机系统和具有切换通信拓扑结构的多智能体系统,对其H_∞控制展开研究,主要内容如下:（1）研究了一类广义Markov跳变系统的H_∞稳定性问题。针对系统状态不可测的问题,设计了带有输出故障的观测器,同时基于观测器设计滑模控制器,使得系统达到H_∞稳定。进一步设计Lyapunov函数,基于观测器和滑模控制器,通过求解线性矩阵不等式,导出了系统H_∞稳定的充分条件,并采用数值仿真验证了提出方法的有效性。（2）研究了基于半Markov跳变的领导-跟随多智能体系统的一致性问题。针对多智能体系统存在通信时滞和执行器故障问题,通过线性变换,将领导-跟随多智能体系统的均方一致性问题转化... 

【文章来源】：燕山大学河北省

【文章页数】：76 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

系统切换信号

燕山大学工程硕士学位论文-28-针对该实例的仿真结果如图3-1到图3-5所示。图3-2和图3-3分别描述了系统状态轨迹和系统误差轨迹，表明系统状态和观测器状态能够在3秒内到达稳定状态；图3-4和图3-5分别为滑模面函数和系统控制输入，表明系统可以在本章设计的控制器下，令系统状态在有限时间内到达滑模面，并保持在滑模面上。综上所述，带有非线性项的广义Markov跳变系统可以在本章设计的控制器作用下，能够达到稳定，并在有限时间内到达滑模面。相比于现有文献的成果，本章提出方法降低了保守性，并提高了系统的鲁棒性，同时，将提出方法应用在具有切换通信拓扑结构的多智能体系统的一致性控制研究中。基于本章研究内容，在本文的第4章和第5章中，给出了领导-跟随多智能体系统一致性控制和无领导者多智能体系统一致性控制的研究内容，并利用仿真验证了方法的有效性。图3-1系统切换信号图3-2系统状态响应

误差曲线

【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于事故链和Markov过程时滞电力系统稳定性分析[J]. 孟德强.  电力科学与工程. 2018(04)
[4]几类特殊矩阵Kronecker积[J]. 周玉兴,黄敬频,刘晓冀.  江南大学学报(自然科学版). 2015(06)
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本文编号：2983682