多智能体系统的固定时间一致性跟踪控制

发布时间：2021-03-30 22:30

　　多智能体系统的一致性控制问题是近年来控制领域兴起的一个热门研究课题。收敛时间是评价所设计的控制算法优劣的一个重要性能指标。绝大部分现有的研究成果都是在Lyapunov（渐近）稳定的意义下得到的,所得闭环系统往往需要在时间趋于无穷大时状态才能到达平衡点。从实际应用的角度来说,具有有限时间收敛特性的一致性控制算法显然更具优势,此外有限时间控制还具有控制精度高、抗干扰能力好和鲁棒性强等特点。然而基于有限时间稳定理论所设计的闭环系统收敛时间与系统的初始状态有关,即会随着初始值的增加而增大。基于固定时间稳定理论所设计的控制算法既有有限时间控制算法的优势,而且所得系统的收敛时间仅与设计参数有关。当系统的运行环境发生变化时,无需重新调整设计参数来保证收敛速度。因此,研究多智能体系统的固定时间一致性控制问题具有重要的理论和实际价值。本文在前人结果的基础之上,利用齐次性理论、加幂积分技术、动态面控制（DSC）技术和固定时间稳定理论,系统、深入地研究了二阶、高阶多智能体系统的固定时间一致性跟踪控制问题,并将所提出的理论方法应用于多航天器系统的固定时间姿态协同跟踪控制设计中。基于第2章所介绍的预备知识,本文... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：177 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号表
第1章 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 多智能体系统一致性控制研究现状
    1.3 有限时间一致性控制研究现状
    1.4 固定时间一致性控制研究现状
    1.5 本文的主要研究内容及结构安排
第2章 预备知识
    2.1 通用的定义和重要不等式
    2.2 代数图论
        2.2.1 图的基本定义
        2.2.2 图的Laplacian矩阵相关的定义和引理
    2.3 稳定性的相关概念
    2.4 有限时间稳定的判别方法
    2.5 固定时间稳定的判别方法
    2.6 多智能体系统的一致性跟踪
    2.7 本章小结
第3章 二阶多智能体系统固定时间一致性跟踪控制
    3.1 引言
    3.2 问题描述
    3.3 固定时间一致性跟踪控制
        3.3.1 固定时间干扰估计器设计
        3.3.2 固定时间一致性跟踪算法设计
    3.4 仿真分析
    3.5 本章小结
第4章 高阶多智能体系统固定时间一致性跟踪控制
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 固定时间观测器设计
    4.4 干扰上界已知的情形
        4.4.1 固定时间一致性跟踪算法设计
        4.4.2 固定时间一致性分析
    4.5 干扰上界未知的情形
        4.5.1 固定时间一致性跟踪算法设计
        4.5.2 固定时间一致性分析
    4.6 仿真分析
        4.6.1 多机器人系统
        4.6.2 数值仿真
    4.7 本章小结
第5章 严格反馈型多智能体系统固定时间一致性跟踪控制
    5.1 引言
    5.2 问题描述
    5.3 固定时间一致性跟踪算法设计
    5.4 固定时间一致性分析
    5.5 仿真分析
    5.6 本章小结
第6章 固定时间一致性控制在多航天器姿态协同跟踪中的应用
    6.1 引言
    6.2 多航天器姿态运动模型
    6.3 基于齐次性理论的固定时间姿态协同跟踪控制
    6.4 基于加幂积分技术的固定时间姿态协同跟踪控制
    6.5 仿真分析
    6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历


【参考文献】：
期刊论文
[1]滑模变结构控制理论及其算法研究与进展[J]. 刘金琨,孙富春.  控制理论与应用. 2007(03)

博士论文
[1]多航天器编队姿态协同控制算法研究[D]. 张健.哈尔滨工业大学 2017
[2]多智能体系统（给定）有限时间控制问题研究[D]. 王玉娟.重庆大学 2016
[3]多Euler-Lagrange系统分布式协同跟踪控制研究[D]. 孙延超.哈尔滨工业大学 2016
[4]多智能体的一致性控制及优化[D]. 周博.西南大学 2016
[5]带领导者的多智能体系统中的一致性问题研究[D]. 彭科.上海交通大学 2009
[6]多智能体机器人协调控制研究及稳定性分析[D]. 俞辉.华中科技大学 2007



本文编号：3110268