基于非连续通信控制的分数阶多自主体系统一致性研究

发布时间：2021-05-27 09:15

　　多自主体系统的协同控制研究不仅有助于揭示生物群集行为的内在机理,还能有助于解决多机器人编队、智能电网等实际工程应用问题。然而,许多自然现象或实际系统不能用经典的整数阶微积分动力学框架来述,而采用分数阶微积分模型能够更加科学的刻画其物理与动力学过程以及更加精确的反映其系统特性,所以分数阶多自主体系统的协同控制研究引起了国内外学者的广泛关注。然而,由于信道传输带宽的有限、外界环境的干扰以及控制器的设备限制等原因,自主体之间信息的连续通信以及控制器的持续更新是不现实的。因此,本文以分数阶多自主体系统为对象,基于三类非连续通信控制策略,研究了分数阶多自主体系统的一致性问题。具体研究内容如下:研究了基于周期采样控制策略的分数阶多自主体系统一致性问题。在周期采样控制策略下,每一个自主体仅在给定的采样周期时间点进行信息传输和控制器更新。综合运用Laplace变换、数学归纳法和稳定性理论,得到了在周期采样控制策略下分数阶多自主体系统达到一致的充要条件。此外,详细分析了对给定网络拓扑结构和控制增益强度的系统如何选择合适的采样周期以及对给定网络拓扑结构和采样周期的系统如何设计合适的控制增益,为参数的选取供... 

【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：149 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
主要符号对照表
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 本文研究内容和结构安排
2 基础知识
    2.1 图论
    2.2 分数阶运算
    2.3 基本引理和性质
    2.4 其他重要知识
3 基于周期采样的分数阶多自主体系统的一致性
    3.1 引言
    3.2 问题述
    3.3 采样一致性分析
    3.4 采样一致性参数选取
    3.5 数值仿真
    3.6 本章小结
4 基于采样的间歇控制的分数阶多自主体系统的一致性
    4.1 引言
    4.2 问题述
    4.3 一致性分析
    4.4 数值仿真
    4.5 本章小结
5 基于采样的间歇控制的分数阶延时多自主体系统的一致性
    5.1 引言
    5.2 问题述
    5.3 一致性分析
    5.4 数值仿真
    5.5 本章小结
6 基于事件触发的分数阶多自主体系统的一致跟踪
    6.1 引言
    6.2 问题述
    6.3 事件触发一致性分析
    6.4 数值仿真
    6.5 本章小结
7 基于事件触发的分数阶延时多自主体系统的一致跟踪
    7.1 引言
    7.2 问题述
    7.3 事件触发一致性分析
    7.4 数值仿真
    7.5 本章小结
8 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 展望
致谢
参考文献
附录一 攻读博士学位期间发表的论文
附录二 攻读博士学位期间参加的科研项目
附录三 攻读博士学位期间发表的论文与学位论文的对应关系


【参考文献】：
期刊论文
[1]多机器人任意队形分布式控制研究[J]. 韩学东,洪炳熔,孟伟.  机器人. 2003(01)

博士论文
[1]复杂网络建模与一致性及在多移动智能体中的应用[D]. 吴正平.华中科技大学 2007



本文编号：3207308