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基于分布式逆动力学的不确定欧拉-拉格朗日系统自适应分层编队控制。 (英语) Zbl 1415.93148号

摘要:针对欧拉-拉格朗日(EL)动力学描述的不确定异质非线性智能体,建立了一种新的自适应分层编队控制方法。编队控制被定义为一个同步问题,其中使用分布式模型参考自适应控制来同步EL系统。提出的自适应编队算法背后的思想是,每个代理必须收敛到由其上级邻居定义的模型。使用分布式逆动力学结构,我们证明了连接代理之间的分布式非线性匹配条件成立,因此存在匹配增益以使整个编队收敛到相同的齐次动力学:为了补偿不确定性的存在,设计了此类匹配增益的估计律,导致自适应同步。使用适当设计的分布式李亚普诺夫函数来推导同步误差的渐近收敛性。所提出方法的有效性得到了无人机编队模拟的支持。

MSC公司:

93C40型 自适应控制/观测系统
93甲13 层次系统
93立方厘米 信息不完整的控制/观测系统
93C85号 控制理论中的自动化系统(机器人等)
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全文: 内政部

参考文献:

[1] Abdessameud,A。;波卢辛,I.G。;Tayebi,A.,具有通信延迟和间歇性信息交换的非线性系统的同步,Automatica,59,1-8(2015)·Zbl 1326.93005号
[2] Abdessameud,A。;Tayebi,A。;Polushin,I.G.,具有时变前导轨迹和受限离散时间通信的Euler-Lagrange系统的主从同步,IEEE Trans。自动化。控制,62,52539-2545(2017)·Zbl 1366.93559号
[3] Abdessameud,A。;波卢辛,I.G。;Tayebi,A.,《具有不规则通信延迟的拉格朗日系统的同步》,IEEE Trans。自动化。控制,59,1187-193(2014)·Zbl 1360.93341号
[4] 巴尔迪,S。;罗莎,M.R。;Frasca,P。;Kosmatopoulos,E.B.,《存在参数不确定性时的排成合并机动》,第七届IFAC网络系统分布式估计和控制研讨会论文集(NecSys18)(2018)
[5] 巴尔迪,S。;袁,S。;Frasca,P.,通过分布式模型参考自适应输出未知异构代理的同步,IEEE Trans。控制网络。系统。(2018)
[6] 巴尔迪,S。;Frasca,P.,《未知异构代理的自适应同步:自适应虚拟模型参考方法》,J.Frankl。仪器(2018)
[7] 巴尔迪,S。;罗莎,M.R。;Frasca,P.,《分布式输入的自适应状态反馈同步:循环案例》,第七届IFAC网络系统分布式估计和控制研讨会论文集(NecSys18)(2018)
[8] Bosso,A。;米姆,N。;Conficoni,C.公司。;Tilli,A.,配备视觉里程计系统的无人机辅助惯性导航系统的全球可观察性分析,第十六届欧洲控制年会论文集(ECC18)(2018)
[9] 蔡,H。;Huang,J.,领导者——遵循关于具有自适应分布式观测器的多个不确定欧拉-拉格朗日系统的共识,IEEE Trans。自动化。控制,61,10,3152-3157(2016)·Zbl 1359.93220号
[10] 曹毅。;于伟(Yu,W.)。;Ren,W。;Chen,G.,分布式多智能体协调研究的最新进展概述,IEEE Trans。Ind.Inf.,9,1,427-438(2013)
[11] 陈,F。;冯·G。;刘,L。;Ren,W.,网络化欧拉-拉格朗日系统的分布式平均跟踪,IEEE Trans。自动化。控制,60,2547-552(2015)·Zbl 1360.93018号
[12] 冯,Z。;胡,G。;Ren,W。;Dixon,W.E。;Mei,J.,多个未知欧拉-拉格朗日系统的分布式协调,IEEE Trans。网络控制。系统。,5, 1, 55-66 (2018) ·Zbl 1507.93208号
[13] Frasca,P。;Carli,R。;Fagnani,F。;Zampieri,S.,《量化通信网络的平均共识》,《国际鲁棒非线性控制》,第19、16、1787-1816页(2018年)·Zbl 1298.93314号
[14] Grocholsky,B。;Keller,J。;库马尔,V。;Pappas,G.,合作空中和地面监视,IEEE机器人。自动化。Mag.,13,3,16-25(2006)
[15] 加帕尼,S。;梅,J。;Ren,W。;Song,Y.,《具有参数不确定性的拉格朗日网络的移动领导者的全分布群集》,Automatica,67,67-76(2016)·Zbl 1335.93011号
[16] 何春华,易国荣,吴振华,基于间歇控制的分布时滞动态网络指数同步,亚洲控制杂志,0(0)。doi:10.1002/asjc.1833;何春华,易国荣,吴振华,基于间歇控制的分布时滞动态网络指数同步,亚洲控制杂志,0(0)。doi:10.1002/asjc.1833
[17] 哈福奇,Y.A。;袁,S。;Baldi,S.,《具有通信损耗的异构车辆合作纵向排队的自适应方法》,第二十届IFAC世界大会论文集,1352-1357(2017)
[18] 哈福奇,Y.A。;袁,S。;Baldi,S.,《具有车间通信损耗的异构排队自适应切换控制方法》,IEEE Trans。控制网络。系统。(2017)
[19] Ioannou,P。;Fidan,B.,《自适应控制教程(设计与控制进展)》(2006年),工业与应用数学学会:美国宾夕法尼亚州费城市工业和应用数学学会
[20] Ioannou,P.A。;Sun,J.,鲁棒自适应控制(1996),新泽西州上鞍河:PTR Prentice Hall·Zbl 0839.93002号
[21] M.Jun,R.D’Andrea,《不确定和对抗性环境中无人机的路径规划》,美国马萨诸塞州波士顿斯普林格,第95-110页。doi:10.1007/978-14757-3758-56;M.Jun,R.D'Andrea,《不确定和对抗环境中无人飞行器的路径规划》,美国马萨诸塞州波士顿斯普林格,第95-110页。doi:10.1007/978-14757-3758-56
[22] 凯恩,T。;Levinson,D.,动力学、理论和应用(1985),麦格劳·希尔
[23] Klotz,J.R。;Kan,Z。;Shea,J.M。;Pasiliao,E.L。;Dixon,W.E.,不确定欧拉-拉格朗日系统的主从网络的渐近同步,IEEE Trans。控制网络。系统。,2, 2, 174-182 (2015) ·兹比尔1370.93014
[24] Krstic,M。;Kanellakopoulos,我。;Kokotovic,P.V.,非线性和自适应控制设计(1995年),Wiley Interscience·Zbl 0763.93043号
[25] 拉夫雷茨基,E。;Hovakimyan,N.,《输入约束条件下的稳定适应》,系统。控制信函。,56, 11, 722-729 (2007) ·Zbl 1120.93028号
[26] 李,D。;马,G。;He,W。;张伟。;李,C。;Ge,S.S.,基于状态和输出反馈的多欧拉-拉格朗日系统分布式协调跟踪控制,IET控制理论应用。,11, 14, 2213-2221 (2017)
[27] V.Lesser,M.Tambe,C.L.Ortiz(编辑)《分布式传感器网络:多智能体视角》,摘自:Kluwer学术出版社,马萨诸塞州诺威尔,美国,2003年。;V.Lesser,M.Tambe,C.L.Ortiz(编辑)《分布式传感器网络:多代理视角》,收录于:Kluwer学术出版社,马萨诸塞州诺威尔,美国,2003年·Zbl 1033.68009号
[28] 刘,Y。;最小高度。;王,S。;马,L。;Liu,Z.,具有时滞和联合连接拓扑的多个异质Euler-Lagrange系统的共识,J.Frankl。研究所,351,6,3351-3363(2014)·Zbl 1290.93007号
[29] 刘,L。;Shan,J.,带故障诊断的网络化欧拉-拉格朗日系统的分布式编队控制,J.Frankl。研究所,352,3,952-973(2015)·Zbl 1307.93032号
[30] 米查利迪斯,I.T。;Schild,T。;桑吉(Sangi,R.)。;Michailidis,P。;科尔卡斯,C。;富特勒,J。;穆勒博士。;Kosmatopoulos,E.B.,《使用合作、自学、控制代理进行节能暖通空调管理:真实的德国建筑案例研究》,Appl。能源,211113-125(2018)
[31] 马,G。;孙,Y。;Wang,J。;Li,C.,多机械系统的分布式滑模跟踪控制,Proc。仪器机械。工程C部分:机械工程师。工程科学。,231, 19, 3504-3515 (2017)
[32] 马,C。;曾强。;Zhao,X.,定向拓扑下通过采样数据通信与时变传输延迟同步网络化Euler-Lagrange系统,神经计算,149729-735(2015)
[33] 马,C。;施,P。;X.赵。;Zeng,Q.,《具有概率时延的采样数据信息网络化的欧拉-拉格朗日系统共识》,IEEE Trans。赛博。,45, 6, 1126-1133 (2015)
[34] 梅,J。;Ren,W。;Ma,G.,《多个Euler-Lagrange系统动态领头的分布式协调跟踪》,IEEE Trans。自动化。对照,56,61415-1421(2011)·Zbl 1368.93432号
[35] 努诺,E。;奥尔特加,R。;贾亚瓦德哈纳,B。;Basaez,L.,《通过能量成形协调多智能体Euler-Lagrange系统:网络提高鲁棒性》,Automatica,49,10,3065-3071(2013)·Zbl 1358.93014号
[36] 努诺,E。;奥尔特加,R。;巴萨内兹,L。;Hill,D.,具有不确定参数和通信延迟的非相同欧拉-拉格朗日系统网络的同步,IEEE Trans。自动化。控制,56,4935-941(2011)·Zbl 1368.93308号
[37] 奥尔特加,R。;Spong,M.W.,《刚性机器人的自适应运动控制:教程》,Automatica,25,6877-888(1989)·Zbl 0695.93064号
[38] 波帕,D.O。;桑德森,A.C。;Komerska,R.J。;Mupparapu,S.S。;Blidberg,D.R。;Chappel,S.G.,多自动水下航行器的自适应采样算法,2004 IEEE/OES自动水下运载器会议记录,108-118(2004)
[39] 孙,Y。;马,G。;刘,M。;李,C。;Liang,J.,多机器人系统的分布式有限时间协调控制,Trans。仪器测量。控制,40,9,2912-2927(2018)
[40] 孙,Y。;Wang,W。;马,G。;Li,Z。;Li,C.,基于Backstepping的多个不确定欧拉-拉格朗日系统的分布式协调跟踪,J.Syst。电子工程。,27, 5, 1083-1095 (2016)
[41] 孙,Y。;Chen,L。;马,G。;Li,C.,具有通信延迟的多个不确定Euler-Lagrange系统的自适应神经网络跟踪控制,J.Frankl。研究所,354,7,2677-2698(2017)·Zbl 1364.93409号
[42] Tao,G.,自适应控制设计和分析(信号处理、通信和控制系列的自适应和学习系统)(2003),John Wiley&Sons,Inc.:John Willey&Sons公司,美国纽约州纽约市
[43] Tao,G.,《多变量自适应控制:一项调查》,Automatica,50,11,2737-2764(2014)·Zbl 1300.93101号
[44] Tao,G.,自适应控制设计与分析,37(2003),John Wiley&Sons·Zbl 1061.93004号
[45] Wang,H.,有向图上网络化不确定Euler-Lagrange系统的群集,Automatica,49,9,2774-2779(2013)·Zbl 1364.93412号
[46] Wang,W。;温,C。;黄,J。;Li,Z.,通过分布式自适应输出反馈控制对不确定互联系统进行基于分层分解的一致性跟踪,IEEE Trans。自动化。控制,61,7,1938-1945(2016)·Zbl 1359.93252号
[47] 文,G。;Yu,X。;刘振伟。;Yu,W.,《通信不确定性下智能电网经济调度的基于自适应共识的稳健策略》,IEEE Trans。Ind.Inf.,14,6,2484-2496(2018)
[48] 于伟(Yu,W.)。;陈,G。;Lu,J.,关于复杂动态网络的钉扎同步,Automatica,45,2,429-435(2009)·Zbl 1158.93308号
[49] 于伟(Yu,W.)。;DeLellis,P。;陈,G。;迪·贝尔纳多,M。;Kurths,J.,《复杂网络中同步的分布式自适应控制》,IEEE Trans。自动化。控制,57,8,2153-2158(2012)·Zbl 1369.93321号
[50] Ren,W。;R.W.比尔德。;Beard,A.W.,通过虚拟结构方法飞行航天器编队的分散方案,AIAA J.Guid。控制动态。,27, 73-82 (2003)
[51] 张,L。;高,H。;Kaynak,O.,《网络控制系统中的网络诱导约束:调查》,IEEE Trans。Ind.Inf.,9,1,403-416(2013)
[52] 张伟。;Tang,Y。;黄,T。;Vasilakos,A.V.,时变采样数据控制下网络化欧拉-拉格朗日系统的一致性,IEEE Trans。Ind.Inf.,14,2,535-544(2018)
[53] X.赵。;马,C。;Xing,X。;Zheng,X.,网络化欧拉-拉格朗日系统的随机抽样一致性协议及其在双墨水机械手上的应用,IEEE Trans。Ind.Inf.,11,4,907-914(2015)
[54] 周,B。;萨蒂亚瓦达,H。;Baldi,S.,《时变未知风环境中无人飞行器的自适应路径跟踪》,2017年美国控制会议(ACC)论文集,1127-1132(2017)
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