耦合谐振子网络的一致性研究

发布时间：2017-05-13 14:09

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【摘要】：近年来,多智能体系统在通信网络、生物科学、无人机飞行的协调控制、分布式传感器网络控制、机器人编队等重要领域都起着非常重要的作用。多智能体系统的协调控制已经吸引了越来越多不同领域的专家和学者的广泛关注。一致是多智能体系统协调控制中最重要的一个问题,指多智能体系统中所有个体的状态最后趋于某个相同的物理量。谐振子在物理学和电气工程中是一个非常重要的模型,耦合谐振子就是通过谐振子之间相互连接在一起所形成的网络。耦合谐振子已经成为一致性研究领域中一个重要的研究对象。本文针对耦合谐振子的一致性问题,设计合理有效的控制协议使耦合谐振子网络能够随时间的变化渐进地趋于一致,本文的主要研究内容有以下几个方面:第一,研究具有有界干扰的耦合谐振子网络的一致性问题。利用变结构控制方法提出网络的控制协议,给出网络实现一致性的充分条件。综合运用图论知识,矩阵理论,Lyapunov稳定性理论和LaSalle不变原理,给出耦合谐振子网络的收敛性分析。最后,利用matlab软件对网络进行数值仿真来验证控制协议的有效性。第二,研究无速度测量的耦合谐振子网络的一致性问题。从无领导者和有领导者两个方面,分别提出无速度测量耦合谐振子网络的一致性控制协议。利用代数图论以及Lyapunov稳定性等理论知识,给出网络实现一致性的充分条件。最后,利用matlab软件对网络进行数值仿真来验证控制协议的有效性。第三,研究耦合谐振子网络的自适应一致性问题。针对耦合谐振子网络实现一致性的问题,提出分布式自适应控制协议。基于代数图论、矩阵理论、Lyapunov稳定性理论以及LaSalle不变原理,得到网络实现一致性的充分条件以及网络实现一致性的收敛性分析。最后,利用matlab软件对网络进行数值仿真来验证控制协议的有效性。
【关键词】：耦合谐振子网络 多智能体系统 一致性 有界干扰 无速度测量 自适应控制
【学位授予单位】：湖南工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP18
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第一章 绪论9-16
• 1.1 研究背景和意义9-10
• 1.2 一致性问题的研究现状10-13
• 1.3 耦合谐振子网络的研究现状13-14
• 1.4 本文的主要工作和内容安排14-16
• 第二章 预备知识16-21
• 2.1 图论基础16
• 2.2 矩阵基础知识16-18
• 2.3 Lyapunov稳定性理论18-19
• 2.4 符号说明19-20
• 2.5 本章小结20-21
• 第三章 具有有界干扰的耦合谐振子网络的一致性21-30
• 3.1 引言21
• 3.2 模型描述与预备知识21-22
• 3.3 一致性分析22-25
• 3.4 数值仿真25-29
• 3.5 本章小结29-30
• 第四章 无速度测量的耦合谐振子网络的一致性30-44
• 4.1 引言30
• 4.2 模型描述与预备知识30-31
• 4.3 无领导者的一致性分析31-34
• 4.4 有领导者的一致性分析34-36
• 4.5 数值仿真36-42
• 4.6 本章小结42-44
• 第五章 耦合谐振子网络的自适应一致性44-56
• 5.1 引言44
• 5.2 模型描述与预备知识44-45
• 5.3 一致性分析45-50
• 5.4 数值仿真50-55
• 5.5 本章小结55-56
• 第六章 结束语56-58
• 参考文献58-64
• 攻读学位期间主要的研究成果64-65
• 致谢65

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本文编号：362752