考虑误差约束的多Euler-Lagrange系统分布式跟踪控制

发布时间：2024-02-19 09:22

　　多智能体系统可用于描述现实中的很多物理系统,如多机械臂系统、编队卫星系统、水下机器人系统和传感器网络等。在多智能体系统中,各智能体以一定的方式相互通讯,从而完成特定的任务。多智能体系统的分布式控制是指每个智能体均能够根据系统的局部信息独立作出控制决策。通过采用分布式控制的方法,多智能体系统能够具有高的灵活性、鲁棒性以及环境适应性。Euler-Lagrange(EL)方程能够描述很多具有本质非线性的系统,如操作机械臂、自主车辆系统、步行机器人等。用EL方程描述的多智能体系统被称为多EL系统。多EL系统的分布式跟踪控制是指,存在一个领航者和多个跟随者时,多个跟随者通过分布式的控制方法,实现对领航者的跟踪。通过采用有限时间和固定时间控制方法,系统的收敛速度能够得到很大提高。这是由于在有限时间和固定时间控制器的作用下,系统可以在某一个特定时刻达到稳定,从而起到加快收敛速度的作用。误差约束控制可以保证系统受约束的变量在整个控制过程中不会超过预先设定的界。通过将有限时间或固定时间控制与误差约束控制结合起来,则可以从整体上提高系统的控制性能。本文拟针对多EL系统,研究考虑误差约束的分布式有限时间和固...

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【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1-5论文各章节的结构关系Fig.1-5Theorganizationofthedissertation

最后，通过一组由四个跟随者和一个领航者组成的二连杆平面极臂，验证了控制算法的有效性。本论文各章节之间的结构关系如图1-5所示。图1-5论文各章节的结构关系Fig.1-5Theorganizationofthedissertation-18-

图3-1二连杆转动机械臂示意图Fig.3-1Thediagramofthetwo-linkmanipulator

···,4）的二连杆转动机械臂。每个机械臂的示意图如图3-1所示。图3-1二连杆转动机械臂示意图Fig.3-1Thediagramofthetwo-linkmanipulator每个机械臂的动力学模型可描述为[121]-29-

图4-11二连杆平面极臂示意图Fig.4-11Thediagramofthetwo-linkpolararm

图4-11二连杆平面极臂示意图Fig.4-11Thediagramofthetwo-linkpolararm极臂的动力学模型可描述为[172]Mi(qi)q¨i+Ci(qi,q˙i)+gi(qi)=τi,i=0,1,···,4)=....

图4-12跟随者与领航者之间的通讯拓扑图Fig.4-12Thecommunicationtopologyassociatedwiththefollowersandtheleader

跟随者与领航者之间的通tiontopologyassociatedwithθ0(t)=sinπ10t+π2radr0(t)=0.5sinπ10t+2.1(0)=2rad,θ3(0)=0.5rar2(0)=1.5m,r3(0)=0.....

本文编号：3902465