基于观测器的多智能体系统容错控制方法研究

来源 :杭州电子科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:eriwu
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
在研究多智能体系统的相关控制问题时,一致性控制算法因其在无人机、智能机器人编队等的实际应用价值而受到了广泛关注。然而,在实际控制系统中,执行器故障、拓扑结构切换和时滞的存在均会降低闭环系统的性能。为了在有效降低各类因素对系统影响的同时保证系统的稳定性,本文针对Markov跳变多智能体系统,利用容错控制理论、Lyapunov稳定性理论、代数图论等方法开展基于观测器的容错控制方法研究。主要研究内容如下:(1)研究了具有未知执行器偏移故障的多智能体系统故障观测器以及容错控制器设计。首先,构造一个故障观测器以估计未知的执行器偏移故障,利用估计的故障信息补偿故障对系统的影响。其次,利用自由权矩阵、Schur补引理、Lyapunov理论、线性矩阵不等式方法,提出容错控制器的设计方法并使得闭环系统满足H∞性能,实现了多智能体系统的容错一致性。(2)研究了具有未知执行器偏移故障的随机多智能体系统故障诊断与容错控制协同设计问题。控制系统和观测系统往往存在一定的耦合性,使得分离原理不再成立,因此,控制器和观测器的协同设计问题变得更为复杂,在故障存在的情况下开展协同设计方法研究更具有实际应用价值。基于Lyapunov理论、自由权矩阵等方法提出故障观测器和容错控制器的一体化设计方法,实现了故障随机多智能体系统的容错一致性。(3)研究了具有复合故障和拓扑结构切换的时滞多智能体系统的故障诊断与容错控制协同设计问题。首先,将拓扑结构切换建模为一类拓扑结构的不确定性,进而,考虑系统中信息传输时滞,针对复合故障提出相应的故障观测器与容错控制器协同设计方法,实现了存在拓扑结构切换时随机多智能体系统的容错一致性,仿真验证了所提方法的有效性。
其他文献
随着工业技术的发展,工业机器人在各个领域的应用越来越广泛,如何保证工业机器人快速高质量的完成任务一直是工业机器人研究领域的重点。工业机器人的轨迹规划是保证运行良好的基础,其中针对工业机器人关节运动轨迹的时间最优问题仍是研究的难点。本文以实验室的艾利特EC66型协作机械臂为实验本体,并考虑机械臂的关节运动学约束,提出优化工业机器人工作任务轨迹的策略。主要内容和创新点如下:第一,针对在规划机械臂闭合运
区间二型T-S模糊模型因具有处理隶属函数不确定性和降低计算复杂度方面的优点,成为处理非线性系统的强有力工具之一。滑模控制对系统内部参数摄动和外部干扰具有很好的鲁棒性,也被广泛运用于工业生产。针对区间二型T-S模糊系统,论文研究系统的有限时间有界性以及自适应滑模控制器的设计问题,主要研究内容及创新点如下:一、研究区间二型T-S模糊系统的滑模控制问题。根据滑模控制的到达条件,利用积分滑模面得到系统状态
合成孔径雷达(Synthetic aperture radar,SAR)是一种能够对目标区域进行实时数据采集遥感成像雷达。SAR在恶劣条件下具有的高效率成像优势,使其被广泛的应用在灾情监测、地形绘制、资源勘探和军事侦察等方面。然而,在获取SAR图像的过程中,会形成一种干扰强烈的相干斑噪声,这种噪声往往含有少量的有用信息并且容易与小目标混淆,严重影响了图像的目视解译和后续的处理应用。然而,去噪后的S
在大数据和强劲的计算机算力加持下,人工智能技术得以迅速发展,其应用丰富了人们的生活。面对复杂多变的交通路况,为保障驾驶安全并提升驾驶体验,智能驾驶技术进入了人们的视野。作为智能驾驶技术不可或缺的一部分,开展对道路交通标志识别技术的研究具有重要意义。道路交通标志目标小且类型多样,同时在真实路况中存在标志牌被污染或被异物遮挡等场景,因此对于道路交通标志的识别任务很难通过传统识别算法实现。针对上述问题,
学位
随着物联网技术的不断发展,物联网应用采集的数据量越来越大,物联网应用正逐渐向边缘计算方向发展,对物联网应用功能的多样性提出了更高的要求,传统功能单一的物联网终端难以应对当前复杂的应用场景,同时物联网终端具有节点多,安装部署消耗人力物力大等特点。因此,物联网可重构技术越来越成为研究热点,通过自动选择通信协议,远程发送程序,复用原有的终端设备,根据物联网产品应用场景的变化,动态调整物联网应用功能。因此
大力提高能源利用率是我国实现“碳达峰”和“碳中和”目标的挑战难题。电力电子技术能大大提高电能的利用效率,是实现高效电能转换的关键技术。功率因数校正技术被引入以减少谐波电流对电网的污染,从而提高电网的供电质量。在当前的功率因数校正的研究中,如何实现变换器的高效率、高功率因数和高功率密度是当下研究的关键。本文分析并对比了当前功率因数校正技术中的优缺点,并从电路结构、开关器件和控制策略三个方面着手,结合
伴随着移动新媒体的发展,传统媒体的生存空间进一步被压缩,互联网信息技术在提升信息传播效率的同时,也为传统媒体带来了融媒体转型发展的新挑战。融媒体转型不仅是新技术的应用和原有渠道的拓展,从根本上也离不开新闻创作和传播思维的转变。电视节目策划必须要实现新的转型,通过加强新闻策划提高新闻节目的网络适应性,以实现新媒体环境下的信息传播和短视频新闻转型。本文结合新媒体环境下电视节目策划存在的问题,探索如何提
SAR图像变化检测是通过对某一地域或物体的多时相SAR图像进行处理,然后评估目标是否发生变化并提取变化特征的技术。由于SAR发射的电磁波无需光源,可无畸变穿透云雾水汽,不受光照、温度等复杂气候影响,SAR可在任意气候下工作,这使通过SAR系统获得的SAR图像顺理成章变成变化检测的核心数据,并被大规模应用。随着技术的逐渐成熟,SAR图像变化检测已在农田规划、自然灾害检测、地理勘察、水域监测及军事侦察
生物视觉的感知能力具有极其精确和高效的性能,因而成为神经科学和计算机视觉领域研究的热点。生物视觉感知作用中,复杂的视觉神经机理是视觉系统高效运转的关键因素,因此探索其中的视觉机制对进一步深入理解视觉感知具有重要意义。本文受此启发,重点研究生物视觉系统中,前端视通路有关神经结构如视网膜、外膝体、初级视皮层和上丘,以及在经典感受野和非经典感受野之间的神经编码机制,还有神经元的脉冲放电机制,并依此构建视