【摘 要】
:
结构复杂的实际系统本质上往往具有非线性、高阶次与强耦合的特征。为保证系统安全稳定运行,系统的输入、状态以及输出会受到自身物理器件、外部环境等各种因素的限制。目前,针对具有约束的单个系统控制问题已得到充分研究,但关于多智能体系统约束控制问题的研究还不够完善。因此,研究非线性纯反馈多智能体系统的约束控制问题具有重要意义。针对具有约束的非线性纯反馈多智能体系统,本文采用非线性映射方法,研究了跟踪控制问题
论文部分内容阅读
结构复杂的实际系统本质上往往具有非线性、高阶次与强耦合的特征。为保证系统安全稳定运行,系统的输入、状态以及输出会受到自身物理器件、外部环境等各种因素的限制。目前,针对具有约束的单个系统控制问题已得到充分研究,但关于多智能体系统约束控制问题的研究还不够完善。因此,研究非线性纯反馈多智能体系统的约束控制问题具有重要意义。针对具有约束的非线性纯反馈多智能体系统,本文采用非线性映射方法,研究了跟踪控制问题。主要完成的工作如下:(1)针对有向图下的非线性纯反馈多智能体系统,提出了具有全状态约束的有限时间跟踪控制策略。首先,为解决全状态约束,本文引入非线性映射方法将原受限状态变量一一映射为无约束的新状态变量。进而,结合反步法以及分数阶动态面控制方法,提出了一种基于神经网络的分布式有限时间跟踪控制算法。根据有限时间稳定性理论,分析证明了多智能体系统的误差能在有限时间内收敛,同时还保证了系统的全状态在设定的约束范围之内。最后,通过两组数值仿真进一步验证了所设计的跟踪控制算法的可靠性与有效性。本文采用的非线性映射方法不同于传统基于障碍李雅普诺夫函数的方法,无需考虑约束条件,避免了重构李雅普诺夫函数,降低了设计的复杂程度。(2)针对有向图下的不确定高阶非仿射纯反馈多智能体系统,在控制方向已知或控制方向未知两种情形下,研究了同时具有输入饱和约束与全状态约束的一致性跟踪控制算法。采用双曲正切函数、中值定理以及非线性映射方法解决非仿射纯反馈系统的输入饱和与全状态约束问题,将非仿射纯反馈系统转换为严反馈系统,降低控制器设计过程的复杂度。另外,采用径向基神经网络对系统未知非线性函数进行估计。通过反步法以及动态面控制方法,递推出了一种全状态与输入约束下的一致性跟踪控制算法,避免了“微分爆炸”问题。并根据李雅普诺夫稳定性理论,证明了系统的稳定性,同时还保证了系统输出以及全状态变量在设定的约束范围之内。在此算法基础之上,应用Nussbaum函数进一步考虑控制方向未知的情况。最后对所设计的控制算法通过仿真进一步验证可行性与可靠性。
其他文献
随着人工智能与微电子技术的不断创新,基于可穿戴设备的应用迅速发展,对用户数据的采集需求也日益增长。然而,可穿戴设备采集的加速度等数据可能泄露用户隐私,从中可以推测出某些敏感信息。降低隐私泄露风险的关键之处在于保护用户的身份信息,即降低可穿戴设备数据的身份识别风险。尽管学者们相继提出了基于深度学习的隐私保护方法,但始终未能良好地权衡数据的效用性与隐私风险性,因此仍有进一步研究的必要。本文完成的主要工
作为第五代移动通信技术实现高速率、大容量的关键技术之一,基于大规模多输入多输出的超密集异构组网能提升频谱效率、能量效率和系统容量。虽然超密集异构网络具有重要的应用价值,但随着异构网络中节点种类和数量的增加,引入的干扰类型呈现多样化,特别是不同节点之间同频复用形成的同频干扰将严重影响网络的综合性能,消除超密集异构网络中不同类型的干扰是提升服务质量的关键。本文的研究内容和主要贡献如下:1)针对双层异构
煤层气的高效开发对增加天然气资源供给和减少温室气体排放具有重要意义。煤层气开采过程中,当煤层气储层压力下降至临界解吸压力后,吸附态甲烷解吸并作为气源供给,甲烷与水产生混相流动并通过孔隙向微裂隙运移。目前关于煤层气水两相流动的研究多集中于裂隙内气水宏观渗透率的变化,对于微观孔隙空间内气水流动规律的研究较少。而孔隙中流体流动变化规律是影响煤层渗透率变化的重要原因。因此正确认识煤岩微观气水流动对高效开发
随着人们生活水平的提高,家庭设备越来越智能化,智能家居的IP化受到极大关注。2015年,Thread联盟推出了Thread协议,该协议包括6Lo WPAN适配层、IPv6网络层和UDP传输层,其中6Lo WPAN适配层使得IPv6报文可以在低速率个人局域网进行传输。不仅如此,Thread协议支持Mesh网络和原生支持IP的优点可以推动智能家居更好地发展。但是,Thread协议缺少应用层,而应用层协
中国城市建设从“增量发展”转向“存量更新”,工业遗存是城市宝贵的文化基因也是城市更新的重要内容。过去粗放的城市更新导致大量有价值的工业遗存受到不可恢复的破坏,与此同时,新建成的城市空间忽视历史人文内涵,城市地域文化特色也逐渐消逝。近年来,随着城市更新理念的转变,中国陆续出现不少成功的工业遗存更新案例,但由于工业遗存的独特特征,还需要更具地方特色的更新理念和策略。重庆有着深厚的工业渊源,随着产业结构
随着社会的快速发展,道路交通问题也变得愈发严重。自动驾驶和智能交通的出现和发展可以有效改善目前存在的交通问题。车辆行驶规划是智能交通的重要研究课题,行车风险是车辆行驶规划生成的重要依据,针对其展开研究具有重要的理论意义,能够支撑相关应用需求。本文以道路行车风险评估为切入点展开研究,分析典型车联网场景下的行车风险评估算法,进而支撑车辆行驶规划生成,以提升道路行车安全水平,考虑到在真实的环境对上述理论
近年来,随着智能设备的普及和移动互联网的发展,新兴的计算密集型、时延敏感型应用层出不穷。这些应用需要消耗大量的计算资源与存储资源。但是,移动终端受物理尺寸的限制,其电池容量、存储空间和计算能力都十分有限,无法满足这类应用在时延和能耗方面的需求。因此,如何在资源受限的情况下为用户提供良好的计算体验面临巨大挑战。移动边缘计算依靠计算卸载技术将移动终端的计算任务整体或部分卸载到具有相对充足计算资源和存储
我国历史古镇保护可以追溯到1982年《关于保护我国历史文化名城的请示》的批准,至今经历了大规模改造、旧城衰败与更新方式调整、可持续更新、动态可持续更新四个阶段。现阶段的动态可持续更新是对历史古镇作为“活”的现代生活物质载体的确认,但历史古镇尤其是川渝地区历史古镇在转向现代生活载体的过程中涌现出了大量消防安全问题:建筑耐火等级低、人口密度大、疏散道路曲折不畅、基础设施不完善等,存在严重的安全隐患。同
无刷双馈电机(Brushless Doubly-Fed Machine,BDFM)取消了电刷和滑环,其应用系统具有可靠性高、变频器容量小及成本低等优点,在变频调速驱动领域和变速恒频发电领域具有广阔的应用前景。然而BDFM结构特殊、运行机理复杂、运行模式多样,致使其现有能量传递关系理论分析还不全面,甚至存在理论分析与实验现象矛盾的情况,且其内部损耗与发热的变化规律也未被完全揭示。为此,本文采用理论分
超高强混凝土制品是土木工程领域的重要结构材料,随着我国建筑工业化的推进,其需求量日益增长。我国超高强混凝土制品的生产以蒸压养护方式为主,存在碳排放量大、能耗高等缺点。且高温高压养护下混凝土出现的“热损伤效应”使混凝土制品呈现脆性大,耐久性不佳等问题。目前超高强混凝土的配合比设计与养护制度优化是其生产应用中的难点。本文以制备出性能发展稳定、生产制度节能高效的超高强混凝土为目的,对超高强混凝土的配合比