基于障碍Lyapunov函数的非线性多智能体系统预设性能自适应控制

来源 :中国科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:laoyu2030
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
有关多智能体系统的研究,在现实生活中得到了广泛的应用。当我们希望设计的控制器能使系统达到预设的性能评估,例如给定的稳定同步误差、最大误差超调量以及误差收敛速度时,系统中存在的非线性或不确定因素常常使得评估难以实现。为了避免进行试错实验,有学者提出了一类基于转换误差的预设性能控制去解决这一问题。这类方法在控制器中引入了转换误差,形式简单且适应性强。但由于高性能要求以及个体之间信息交互的影响,控制器在运行过程中极易抖振,影响系统稳定性。本文尝试基于障碍Lyapunov函数方法设计自适应控制器,在实现系统预设性能的同时保证控制器的平滑性。具体的工作和创新如下:本文定义了一类新的分布式障碍Lyapunov函数去约束多智能体系统中的误差量,并利用神经网络近似动力学方程中的非线性项。随后在设计控制器时,本文将存在的易抖振的项引入神经网络权重更新律中,避免在控制输入中直接出现。在这一框架下论文主要研究了以下几个问题。1.本文首先考虑了一类通信拓扑包含有向生成树的非线性多智能体系统的同步问题,利用分布式障碍Lyapunov函数对同步误差进行约束,提出了一类基于障碍Lyapunov函数的神经网络自适应控制律。2.本文进一步针对通信拓扑包含有向生成树的二阶非线性多智能体系统,设计了与位置和速度误差均有关的滑模面误差,然后利用障碍Lyapunov函数对滑模面误差进行限制从而实现对同步误差的约束,同样提出了一类基于障碍Lyapunov函数的神经网络自适应控制律。3.本文考虑了一类通信拓扑为树结构的非线性多智能体系统,期望实现给定编队形状的同时智能体间连接保持。综合以上要求,相对位置误差的上下界与通信范围和期望的相对位置有关。随后本文提出了相对应的基于障碍Lyapunov函数的神经网络自适应控制律。实验结果证明所设计的控制律能够保证相关问题中的误差以不小于给定值的速率收敛到给定范围内,且控制律较平滑。
其他文献
近年来,随着CPU,内存等硬件设备的快速发展,模式识别、图像处理和计算机视觉等领域面临数据维数越来越大,数据处理时间越来越长等问题。稀疏表示因其在解决数据量过大的问题
普通钢筋混凝土柱承载能力和延性已经不能满足(超)高层建筑结构的要求,因此,钢骨混凝土柱,钢管混凝土组合柱等在工程实际中应用的越来越多。本文在钢骨混凝土柱和空间钢构架
迄今为止,大部分随机脉冲噪声(random-valued impulse noise,RVIN)图像降噪算法的性能严重受限于能否准确地检测待降噪图像的噪声像素点。因此,研究能够快速准确地检测出给定
在国家城市电网以及农村电网的改造当中,电力电缆由于其占地面积小、抗干扰性能强、供电稳定、运行简单、维护量小以及输电功率因数高等特点,被广泛运用于中低压配电系统当中。但是出于安全等方面的考虑,电力电缆一般都是通过高悬或深埋的办法来进行输电作业,这就导致其发生隐患时很难被及时发现排除,使得查找隐患较慢,进而使停电时间过长,导致企事业单位生产、居民生活无法正常进行。因此电缆故障点的及时锁定研究对保障民众
在复杂的环境中,常会有恶劣的条件,存在有毒和有害的状况。使用无线的自供电传感器具有巨大的优势。但是,在恶劣环境下,自供电传感器仍然有发生短路导致器件损坏的风险。基于
在全球化的进程中,国内外都处在高速发展的轨道上,高层和超高层建筑正在遍布全球,保证建筑的安全性和功能性就成为设计人员首先要达到的目标。高强混凝土柱虽然提高了柱子的
本文提出适用于面向对象系统的软件调用图分析方法。主要研究基于函数(函数调用图)和类(类依赖图)的软件调用图,并针对已有的函数静态调用图、动态调用图的缺陷,提出更全面的
仿生扑翼飞行机器人具有飞行性能好,灵活性强,外观隐蔽性高等特点,可应用于军事侦查、环境勘测和生命救援。为实现上述功能,仿生扑翼飞行器需要有视觉监控的功能。扑翼飞行器
图像特征学习是计算机视觉和机器学习领域的重要研究内容,计算机视觉中的很多任务如图像分类、目标检测、图像分割等,首先会利用图像特征学习方法抽取原始图像的特征,然后再
伺服控制系统是机器人系统中极其重要的一部分,伺服控制系统性能的优劣,直接决定了机器人在工作运行过程中能否满足控制精度的要求。在设计整定以及调试一个快响应性和高稳定