多自主體系統(tǒng)若干協(xié)調(diào)控制問題研究.pdf

1、近年來,多自主體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制問題引起了廣泛的研究興趣。用分布式策略研究多自主體系統(tǒng)已有重大進(jìn)展,分布式是指每個(gè)多自主體僅利用自己和鄰居的局部信息去完成整體的控制目標(biāo)。在多自主體系統(tǒng)的研究中,一致性問題是最基本的問題。在一類多自主體系統(tǒng)里,可能存在一個(gè)或多個(gè)領(lǐng)導(dǎo),當(dāng)系統(tǒng)里面存在一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)的時(shí)候,一致性問題就變?yōu)轭I(lǐng)導(dǎo)―跟隨一致性問題或者為跟蹤問題,當(dāng)多自主體系統(tǒng)含有多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)時(shí),一致性問題變?yōu)榘刂茊栴}。在另一類多自主體系統(tǒng)中,該系統(tǒng)由多個(gè)

2、子系統(tǒng)和一個(gè)外部系統(tǒng)構(gòu)成,每個(gè)子系統(tǒng)可設(shè)計(jì)分布式控制律使閉環(huán)系統(tǒng)漸近穩(wěn)定,保證每個(gè)子系統(tǒng)的輸出能漸近的跟蹤到外部系統(tǒng)的軌跡或者漸近的抑制外界未知的干擾,其中每個(gè)子系統(tǒng)的追蹤信號或擾動(dòng)信號都由同一個(gè)外部系統(tǒng)產(chǎn)生,這類問題稱為多自主體系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié)問題。本文借助切換系統(tǒng)理論和Lyapunov函數(shù)研究了多自主體系統(tǒng)的一致性問題,領(lǐng)導(dǎo)―跟隨一致性問題和輸出調(diào)節(jié)問題。本文的主要工作如下：
　　對于具有聯(lián)合連通拓?fù)涞亩嘧灾黧w系統(tǒng),第二章研究了

3、一類完全分布式領(lǐng)導(dǎo)―跟隨一致性問題。研究的聯(lián)合連通拓?fù)洳灰笤诿總€(gè)時(shí)間子區(qū)間上拓?fù)鋱D是連通的,只需在時(shí)間區(qū)間上拓?fù)鋱D的并是連通的,其中時(shí)間區(qū)間長度是有上下界的。自主體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程分為線性和非線性兩種情況?；诠餐琇yapunov函數(shù)分別設(shè)計(jì)了分布式線性和非線性自適應(yīng)控制協(xié)議,給出了線性和非線性多自主體系統(tǒng)完成領(lǐng)導(dǎo)―跟隨一致性的充分條件。
　　第三章研究了一類間歇通信拓?fù)湎乱话憔€性多自主體系統(tǒng)利用二階鄰居信息的一致性問題。對一致性

4、的加速收斂問題的已有一些工作,但這些工作假定通信是連續(xù)的。與以前工作不同,本章給出了間歇通信下用二階鄰居的信息使系統(tǒng)加速收斂的充分條件。由于網(wǎng)絡(luò)中信息的傳輸存在時(shí)間滯后,因此設(shè)計(jì)了在時(shí)滯和間歇通信拓?fù)湎掠枚A鄰居信息的一致性協(xié)議。在拓?fù)鋱D是連通的且是間歇通信的假定條件下,證明了只要連通率足夠大時(shí),系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一致性。另外也給出了只用鄰居信息的一般線性多自主體系統(tǒng)在時(shí)滯和間歇通信下實(shí)現(xiàn)一致性的條件。
　　第四章研究了間歇通信拓?fù)湎乱话?/p>

5、線性多自主體系統(tǒng)的合作輸出調(diào)節(jié)問題。間歇通信拓?fù)洳煌诼?lián)合連通拓?fù)?間歇通信拓?fù)鋵r(shí)間區(qū)間的長度的上界沒有限制。在網(wǎng)絡(luò)中并不是所有自主體都可以直接得到外部系統(tǒng)的信息并且網(wǎng)絡(luò)通信可能是間歇的,因此需要所有自主體對外部系統(tǒng)狀態(tài)進(jìn)行間歇的估計(jì),之后證明了間歇估計(jì)的狀態(tài)能漸近收斂到外部系統(tǒng)的狀態(tài)。為了解決多自主系統(tǒng)的合作輸出調(diào)節(jié)問題,先給出了一個(gè)切換系統(tǒng)的輸出調(diào)節(jié)引理。依據(jù)引理,得到了系統(tǒng)分別依據(jù)狀態(tài)反饋和輸出反饋實(shí)現(xiàn)合作輸出調(diào)節(jié)的充分條件。<