有向图下非线性多智能体系统的跟踪控制
发布时间：2021-06-15 00:30
多智能体系统分布式控制具有广泛的实际背景,是近年来控制领域研究的前沿和热点方向之一。有向图下基于领导者–跟随者框架的跟踪控制问题是多智能体分布式控制的一类核心和基础性问题。当前关于迟滞输入约束的多智能体协调跟踪控制的研究尚不完善,关于符号图下多智能体群体行为和分布式控制的研究还不充分,相关研究具有重要的理论和实际意义。本文针对有向图下非线性多智能体的跟踪问题开展研究,提出相应的分布式控制方法,主要包括以下几个方面:第一,研究具有迟滞输入约束的不确定非线性多智能体协调跟踪控制问题。在包含生成树的非负有向图下,单个领导者产生参考信号,每个跟随者被建模为一类高阶严格反馈非线性系统,系统模型具有动态不确定性和迟滞输入约束。通过反步法设计,提出相应的分布式自适应控制算法,其中输出反馈算法设计了神经网络状态观测器,并针对包含迟滞的未知扰动设计了扰动观测器;状态反馈算法利用全局神经网络设计,迟滞相关参数的自适应补偿设计,并发展了一种多Nussbaum函数工具处理系统未知时变虚拟控制系数。保证了闭环系统信号的一致最终有界性,最终实现了非线性多智能体有界残差内的协调跟踪。第二,研究基于预设性能的不确定非...
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要数学符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 非线性多智能体的跟踪控制问题
1.3 研究现状
1.3.1 非负图下多智能体协调控制
1.3.2 非线性多智能体协调跟踪控制
1.3.3 符号图下多智能体分布式控制
1.3.4 预设性能的非线性多智能体跟踪控制
1.3.5 多个领导者的多智能体包含跟踪控制
1.4 论文研究内容
1.5 论文结构安排
第2章 具有迟滞输入的非线性多智能体协调跟踪控制
2.1 引言
2.2 预备知识
2.2.1 代数图论
2.2.2 协调跟踪问题
2.2.3 广义迟滞非线性
2.2.4 神经网络近似
2.3 具有迟滞输入的非线性多智能体输出反馈协调跟踪控制
2.3.1 问题描述
2.3.2 状态观测器和扰动观测器设计
2.3.3 分布式控制器设计
2.3.4 稳定性分析
2.3.5 仿真验证
2.4 具有一般P-I迟滞约束的非线性多智能体协调跟踪控制
2.4.1 问题描述
2.4.2 全局神经网络设计
2.4.3 多Nussbaum函数设计
2.4.4 分布式控制器设计
2.4.5 稳定性分析
2.4.6 仿真验证
2.5 本章小结
第3章 基于预设性能的非线性多智能体二分跟踪控制
3.1 引言
3.2 预备知识
3.2.1 二分跟踪问题
3.2.2 预设性能
3.3 基于预设性能的非线性多智能体自适应二分跟踪控制
3.3.1 问题描述
3.3.2 分布式控制器设计
3.3.3 稳定性分析
3.3.4 仿真验证
3.4 基于状态反馈的非线性多智能体预设性能二分跟踪控制
3.4.1 问题描述
3.4.2 充分条件引理
3.4.3 分布式控制器设计与分析
3.4.4 仿真验证
3.5 基于输出反馈的非线性多智能体预设性能二分跟踪控制
3.5.1 状态观测器设计
3.5.2 分布式控制器设计与分析
3.5.3 仿真验证
3.6 本章小结
第4章 符号有向图下多智能体系统二分包含跟踪控制
4.1 引言
4.2 二分包含跟踪问题
4.3 线性时不变多智能体二分包含跟踪控制:状态反馈方法
4.3.1 问题描述
4.3.2 分布式控制器设计
4.3.3 稳定性分析
4.3.4 仿真验证
4.4 线性时不变多智能体二分包含跟踪控制:输出反馈方法
4.4.1 状态观测器和分布式控制器设计
4.4.2 稳定性分析
4.4.3 仿真验证
4.5 匹配非线性多智能体二分包含跟踪控制:状态反馈方法
4.5.1 问题描述
4.5.2 分布式控制器设计
4.5.3 稳定性分析
4.5.4 仿真验证
4.6 匹配非线性多智能体二分包含跟踪控制:输出反馈方法
4.6.1 状态观测器和分布式控制器设计
4.6.2 稳定性分析
4.6.3 仿真验证
4.7 本章小结
结论与展望
附录A 系统稳定性理论
附录B 相关数学引理
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况
本文编号：3230533
【文章来源】：西南交通大学四川省 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：160 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
abstract
主要数学符号说明
第1章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 非线性多智能体的跟踪控制问题
1.3 研究现状
1.3.1 非负图下多智能体协调控制
1.3.2 非线性多智能体协调跟踪控制
1.3.3 符号图下多智能体分布式控制
1.3.4 预设性能的非线性多智能体跟踪控制
1.3.5 多个领导者的多智能体包含跟踪控制
1.4 论文研究内容
1.5 论文结构安排
第2章 具有迟滞输入的非线性多智能体协调跟踪控制
2.1 引言
2.2 预备知识
2.2.1 代数图论
2.2.2 协调跟踪问题
2.2.3 广义迟滞非线性
2.2.4 神经网络近似
2.3 具有迟滞输入的非线性多智能体输出反馈协调跟踪控制
2.3.1 问题描述
2.3.2 状态观测器和扰动观测器设计
2.3.3 分布式控制器设计
2.3.4 稳定性分析
2.3.5 仿真验证
2.4 具有一般P-I迟滞约束的非线性多智能体协调跟踪控制
2.4.1 问题描述
2.4.2 全局神经网络设计
2.4.3 多Nussbaum函数设计
2.4.4 分布式控制器设计
2.4.5 稳定性分析
2.4.6 仿真验证
2.5 本章小结
第3章 基于预设性能的非线性多智能体二分跟踪控制
3.1 引言
3.2 预备知识
3.2.1 二分跟踪问题
3.2.2 预设性能
3.3 基于预设性能的非线性多智能体自适应二分跟踪控制
3.3.1 问题描述
3.3.2 分布式控制器设计
3.3.3 稳定性分析
3.3.4 仿真验证
3.4 基于状态反馈的非线性多智能体预设性能二分跟踪控制
3.4.1 问题描述
3.4.2 充分条件引理
3.4.3 分布式控制器设计与分析
3.4.4 仿真验证
3.5 基于输出反馈的非线性多智能体预设性能二分跟踪控制
3.5.1 状态观测器设计
3.5.2 分布式控制器设计与分析
3.5.3 仿真验证
3.6 本章小结
第4章 符号有向图下多智能体系统二分包含跟踪控制
4.1 引言
4.2 二分包含跟踪问题
4.3 线性时不变多智能体二分包含跟踪控制:状态反馈方法
4.3.1 问题描述
4.3.2 分布式控制器设计
4.3.3 稳定性分析
4.3.4 仿真验证
4.4 线性时不变多智能体二分包含跟踪控制:输出反馈方法
4.4.1 状态观测器和分布式控制器设计
4.4.2 稳定性分析
4.4.3 仿真验证
4.5 匹配非线性多智能体二分包含跟踪控制:状态反馈方法
4.5.1 问题描述
4.5.2 分布式控制器设计
4.5.3 稳定性分析
4.5.4 仿真验证
4.6 匹配非线性多智能体二分包含跟踪控制:输出反馈方法
4.6.1 状态观测器和分布式控制器设计
4.6.2 稳定性分析
4.6.3 仿真验证
4.7 本章小结
结论与展望
附录A 系统稳定性理论
附录B 相关数学引理
致谢
参考文献
攻读博士学位期间发表论文及参与科研情况
本文编号：3230533
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/yysx/3230533.html
