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任意切换非线性多智能体系统的分布式有限时间控制:基于观测器的方法。 (英语) Zbl 1422.93079号

摘要:本文评估了一组具有严格反馈结构的非线性智能体通过自适应神经辨识器的分布式有限时间控制问题。该控制策略中考虑和评估的主要技术问题是,跟随器的状态不能完全用于控制设计,同时,每个跟随器都由不确定非线性切换动力学表示。由于本文提出的跟随器的结构,构造了一个切换线性状态观测器来估计不可用状态。为了保证有限的收敛时间,在分布式控制设计中同时采用了backstepping设计和有限时间方法。选择控制结构是为了通过多个Lyapunov函数保证图的稳定性。结果表明,在有限时间内,跟随器的输出被强制跟随先导输出,整个闭环网络系统中的所有信号都是有界的。通过两个仿真实例进一步验证了该方法的有效性。

理学硕士:

93B52号 反馈控制
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Olfati Saber,R.,Murray,R.M.:具有切换拓扑和时间延迟的代理网络中的一致性问题。IEEE传输。自动。控制49(9),1520-1533(2004)·Zbl 1365.93301号 ·doi:10.1109/TAC.2004.834113
[2] Li,T.,Zhao,R.,Chen,F.L.,Philip,C.L.,Liu,C.:使用非线性滑模控制的欠驱动船舶的有限时间编队控制。IEEE传输。赛博。83(4), 1-11 (2018)
[3] Yoo,S.J.,Park,B.S.:网络不确定非完整移动机器人分布式自适应同步跟踪的连接保持方法。IEEE传输。赛博。(2017) . https://doi.org/10.109/TCYB.2017.2743690 ·doi:10.1109/TCYB.2017.2743690
[4] Li,S.,Sun,H.,Yang,J.,Yu,X.:不匹配条件下受扰系统的连续有限时间输出调节。IEEE传输。自动。控制60(1a),277-282(2015)·Zbl 1360.93255号 ·doi:10.1109/TAC.2014.2324212
[5] Jiang,B.,Hu,Q.,Friswell,M.I.:在执行器失效的情况下,航天器与翻滚目标的固定时间交会控制。IEEE传输。Aerosp.航空公司。电子。系统。52(4), 1576-1586 (2016) ·doi:10.1109/TAES.2016.140406
[6] Olfati-Saber,R.:多智能体动态系统的集群:算法和理论。IEEE传输。自动。控制51(3),401-420(2006)·Zbl 1366.93391号 ·doi:10.1109/TAC.2005.864190
[7] Hong,Y.,Hu,J.,Gao,L.:具有主动领导者和可变拓扑的多智能体共识的跟踪控制。Automatica 42(7),1177-1182(2006)·Zbl 1117.93300号 ·doi:10.1016/j.automatica.2006.02.013
[8] Ren,W.:关于双积分器动力学的一致性算法。IEEE传输。自动。控制58(6),1503-1509(2008)·Zbl 1367.93567号 ·doi:10.1109/TAC.2008.924961
[9] Qin,J.,Gao,H.,Zheng,W.X.:一类具有离散二阶动力学的多智能体的共识策略。《国际鲁棒非线性控制杂志》22(4),437-452(2012)·Zbl 1261.93007号 ·doi:10.1002/rnc.1705
[10] Li,Z.,Ren,W.,Liu,X.,Fu,M.:存在多个领导者时具有一般线性动力学的多智能体系统的分布式包含控制。《国际鲁棒非线性控制杂志》23(5),534-547(2013)·Zbl 1284.93019号 ·doi:10.1002/rnc.1847
[11] Ma,Q.,Lewis,F.L.,Xu,S.:离散时间线性多智能体系统的合作包容。《国际鲁棒非线性控制杂志》25(7),1007-1018(2015)·兹比尔1312.93007 ·doi:10.1002/rnc.3124
[12] Mei,J.,Ren,W.,Li,B.,Ma,G.:用于网络化拉格朗日系统的多个未知二阶非线性系统的分布式包容控制。IEEE传输。神经网络。学习。系统。26(9), 1885-1899 (2015) ·doi:10.1109/TNNLS.2014.2359955
[13] Zhang,H.,Lewis,F.L.:具有未知动力学的高阶非线性系统的自适应合作跟踪控制。Automatica 48(7),1432-1439(2012)·Zbl 1348.93144号 ·doi:10.1016/j.automatica.2012.05.008
[14] Shen,Q.,Shi,P.:具有未知非线性死区的多智能体系统的输出一致性控制。IEEE传输。系统。人类网络。系统。46(10), 1329-1337 (2016) ·doi:10.1109/TSMC2015.2503380
[15] Ren,C.-E,Chen,L.,Cheng,C.P.:具有异质非线性动力学的随机多智能体系统的自适应模糊领导跟随一致性控制。IEEE传输。模糊系统。25(1), 181-190 (2017) ·doi:10.1109/TFUZZ.2016.2554151
[16] Wang,W.,Huang,J.,Wen,C.,Fan,H.:一致性跟踪的分布式自适应控制,应用于非完整移动机器人的编队控制。Automatica 50(4),1254-1263(2014)·Zbl 1298.93212号 ·doi:10.1016/j.automatica.2014.02.028
[17] Huang,J.、Dou,L.、Fang,H.、Chen,J.和Yang,Q.:多个高阶非线性动力学的基于分布式反推的自适应模糊控制。非线性动力学。81(1-2), 63-75 (2015) ·Zbl 1347.93161号 ·doi:10.1007/s11071-015-1973-9
[18] Shahvali,M.,Askari,J.:非线性多智能体系统的合作自适应神经部分跟踪误差约束控制。国际期刊改编。控制信号处理。30(7), 1019-1042 (2016) ·Zbl 1348.93017号 ·doi:10.1002/acs.2657
[19] Shahvali,M.,Shojaei,K.:具有未知控制方向的非线性多智能体系统的分布式自适应神经控制。非线性动力学。83(4), 2213-2228 (2016) ·Zbl 1353.93063号 ·doi:10.1007/s11071-015-2476-4
[20] Shen,Q.,Shi,P.:严格反馈形式的非线性多智能体系统的分布式命令过滤backstepping共识跟踪控制。Automatica 53,120-124(2015)·Zbl 1371.93019号 ·doi:10.1016/j.automatica.2014.12.046
[21] Cui,G.,Xu,S.,Lewis,F.L.,Zhang,B.,Ma,Q.:具有输入饱和的非线性多智能体系统的分布式一致性跟踪:命令过滤反步法。IET控制理论应用。10(5), 509-516 (2016) ·doi:10.1049/iet-cta.2015.0627文件
[22] Chen,C.P.,Wen,G.-X.,Liu,Y.-J.,刘,Z.:高阶非线性半严格反馈多智能体系统的基于观测器的自适应反推一致性跟踪控制。IEEE传输。赛博。46(7), 1591-1601 (2016) ·doi:10.1109/TCYB.2015.2452217
[23] Wang,G.,Wang,C.,Yan,Y.,Li,L.,Cai,X.:一类不确定非线性多智能体系统的分布式自适应输出反馈跟踪控制。国际期刊系统。科学。48(3), 587-603 (2017) ·Zbl 1358.93019号 ·doi:10.1080/00207721.2016.1193261
[24] Shahvali,M.,Askari,J.:一类随机非线性多智能体系统的分布式包容输出反馈控制。神经计算179202-210(2016)·doi:10.1016/j.neucom.2015.12.014
[25] Shahvali,M.,Shojaei,K.:随机扰动下网络化不确定Euler-Lagrange系统的分布式控制:规定的性能方法。非线性动力学。90(1), 697-715 (2017) ·Zbl 1390.93886号 ·doi:10.1007/s11071-017-3689-5
[26] Lee,S.W.,Yoo,S.J.:一类任意切换的不确定非仿射非线性系统的基于自适应观测器的输出约束跟踪。非线性分析。混合系统。24, 69-82 (2017) ·Zbl 1377.93049号 ·doi:10.1016/j.nahs.2016.11.005
[27] Li,Y.,Tong,S.,Li,T.:一类纯反馈切换非线性系统的自适应模糊反推控制设计。非线性分析。混合系统。16, 72-80 (2015) ·Zbl 1310.93059号 ·doi:10.1016/j.nahs.2014.11.002
[28] Long,L.,Zhao,J.:切换大型非线性系统的分散自适应模糊输出反馈控制。IEEE传输。模糊系统。23(5), 1844-1860 (2015) ·doi:10.1109/TFUZZ.2014.2382132号文件
[29] Zheng,Y.,Ma,J.,Wang,L.:混合多智能体系统的共识。IEEE传输。神经网络。学习。系统。29(4), 1359-1365 (2018) ·doi:10.1109/TNNLS.2017.2651402
[30] Zhu,Y.、Zheng,Y.和Wang,L.:切换多智能体系统的包含控制。《国际期刊控制》88(12),2570-2577(2015)·Zbl 1335.93064号 ·doi:10.1080/00207179.2015.1050698
[31] Lin,X.,Zheng,Y.:切换多智能体系统的有限时间一致性。IEEE传输。系统。人类网络。系统。47(7), 1535-1545 (2017) ·doi:10.1109/TSMC.2016.2631659
[32] Lin,X.,Zheng,Y.,Wang,L.:具有随机网络的切换多智能体系统的一致性。国际期刊对照90(5),1113-1122(2017)·Zbl 1367.93021号 ·doi:10.1080/0207179.2016.1201865
[33] Zhu,Y.、Zheng,Y.和Guan,Y.:量化测量下切换多智能体系统的一致性。国际期刊系统。科学。48(9), 1796-1804 (2017) ·兹比尔1371.93027 ·doi:10.1080/00207721.2017.1290297
[34] Yoo,Sung Jin:一类异步切换非线性多智能体系统的分布式一致性跟踪。Automatica 87(7),421-427(2018)·Zbl 1378.93015号 ·doi:10.1016/j.automatica.2017.04.006
[35] Du,H.,He,Y.,Cheng,Y.:使用输出反馈控制的一类二阶非线性多智能体系统的有限时间同步。IEEE传输。电路系统。我是Regul。巴普。61(6), 1778-1788 (2014) ·doi:10.1109/TCSI.2013.2295012
[36] Khoo,S.,Xie,L.,Man,Z.:多机器人系统的鲁棒有限时间一致性跟踪算法。IEEE/ASME标准。麦查顿。14(2), 219-228 (2009) ·doi:10.1109/TMECH.2009.2014057
[37] Meng,D.,Jia,Y.,Du,J.:具有合作和对抗交互的多智能体系统的有限时间共识。IEEE传输。神经网络。学习。系统。27(4), 762-770 (2016) ·doi:10.1109/TNNLS.2015.2424225
[38] Han,T.,Guan,Z.-H.,Liao,R.-Q.,Chen,J.,Chi,M.,He,D.-X.:通过FTSMC方法对多智能体系统进行分布式有限时间编队跟踪控制。IET控制理论应用。11(15), 2585-2590 (2017) ·doi:10.1049/iet-cta.2016.1619
[39] Zhou,Y.、Yu,X.、Sun,C.、Yu、W.:异构多智能体系统的高阶有限时间一致性协议。《国际期刊控制》88(2),285-294(2015)·Zbl 1328.93045号 ·doi:10.1080/00207179.2014.950047
[40] Fu,J.,Wang,J.:有向通信图下具有匹配不确定性的高阶多智能体系统的鲁棒有限时间包含控制。《国际期刊控制》89(6),1137-1151(2016)·Zbl 1338.93125号 ·doi:10.1080/00207179.2015.1122840
[41] Wang,Y.,Song,Y:非仿射纯反馈形式下多智能体系统的分数动态表面神经自适应有限时间包容控制。IEEE Trans。神经网络。学习。系统。28(3), 678-689 (2017) ·doi:10.1109/TNNLS.2015.2511005
[42] Zhao,L.,Yu,J.,Lin,C.,Ma,Y.:使用有限时间命令过滤反步法对非线性多智能体系统进行自适应神经一致性跟踪。IEEE传输。系统。人类网络。系统。(2017). https://doi.org/10.1109/TSMC2017.2743696 ·doi:10.1109/TSMC.2017.2743696
[43] Levant,A.:通过滑模技术实现稳健的精确微分。Automatica 34(3),379-384(1998)·Zbl 0915.93013号 ·doi:10.1016/S0005-1098(97)00209-4
[44] Han,S.I.,Ha,H.,Lee,J.M.:非线性大系统的模糊有限时间动态表面控制。国际模糊系统杂志。18(4), 570-584 (2016) ·doi:10.1007/s40815-015-0088-2
[45] Yoo,S.J.:非严格反馈形式的不确定切换非线性系统的自适应跟踪控制。J.Frankl。第353(6)号指令,1409-1422(2016)·Zbl 1336.93093号 ·doi:10.1016/j.jfranklin.2016.02.008
[46] Zhao,X.,Zheng,X.、Niu,B.、Liu,L.:一类不确定切换非线性系统的自适应跟踪控制。Automatica 52,185-191(2015)·Zbl 1309.93081号 ·doi:10.1016/j.automatica.2014.11.019
[47] Long,L.,Zhao,J.:切换互联非线性系统的小增益定理及其应用。IEEE传输。自动。控制59(4),1082-1088(2014)·Zbl 1360.93558号 ·doi:10.1109/TAC.2013.2286898
[48] Tong,S.,Li,Y.,Sui,S.:具有输入非线性的切换非紧反馈非线性系统的自适应模糊输出反馈控制。IEEE传输。模糊系统。24(6), 1426-1440 (2016) ·doi:10.1109/TFUZZ.2016.2516587
[49] Sun,Y.,Chen,B.,Lin,C.,Wang,H.:一类具有非严格反馈结构的非线性系统的有限时间自适应控制。IEEE传输。赛博。(2017). https://doi.org/10.109/TCYB.2017.2749511 ·doi:10.1109/TCYB.2017.2749511
[50] Yu,J.,Zhao,L.,Yu,H.,Lin,C.,Dong,W.:输入饱和非线性系统的模糊有限时间命令滤波控制。IEEE传输。赛博。48(14), 2378-2387 (2018)
[51] Wang,F.,Chen,B.,Lin,C.,Zhang,J.,Meng,X.:量化非线性系统的自适应神经网络有限时间输出反馈控制。IEEE传输。赛博。48(6), 1839-1848 (2018) ·doi:10.1109/TCYB.2017.2715980
[52] Chen,M.,Ge,S.S.:使用扰动观测器对具有未知滞后的不确定非线性系统进行自适应神经输出反馈控制。IEEE传输。Ind.Electron公司。62(12), 7706-7716 (2015) ·doi:10.1109/TIE.2015.2455053
[53] Fossen,T.I.:海洋飞行器的制导和控制。霍博肯·威利(1994)
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