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复杂多个体系统协调控制与一致性问题研究

作　者: 宋晓欣
导　师: 李德权
学　校: 安徽理工大学
专　业: 应用数学
关键词: 多个体系统一致性协调控制领导者-跟随问题测量噪声
分类号: O231
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 26次
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内容摘要

近年来,关于如何协调一组分布式的动力学系统或个体已经成为多个体系统研究的一个热门领域。作为在多个体系统的分布式控制研究中的一个根本问题,多个体系统的一致性问题近来已经引起了越来越多的关注。在一组个体中,“一致”意味着所有的个体在它们某些共同的状态变量上达到一致,而一致算法是为个体设计的一种网络控制协议,而这些个体是基于局部信息交换而达到一致的。一种重要的控制策略就是在一组个体中跟踪一致。本文重点分析了带有一个领导者的二阶多个体系统的一致性问题。首先研究具有有向网络拓扑结构的复杂多个体系统领导者跟随一致性问题。当对应的网络有向图是确定的并且这种网络图不一定强连通时,我们讨论了多个体系统的跟踪一致问题。对于跟随者的分布式控制策略采用个体的速率信息,然后,基于经典的李雅普诺夫(Lyapunov)理论,具体分析了闭环系统的稳定性。在闭环系统中聚合增益对跟踪行为的影响得到了理论上的证明。在现实的多个体系统网络中,由于随机通信环境的影响,在个体之间信息的获取和传送过程中,噪音是不可避免地存在的,因此,带测量噪声和有网络拓扑的跟踪一致问题需要进一步的探究。我们提出了一致协议,这种协议能减弱测量噪声的效应。通过利用ito随机微分分析的方法,我们得到了使二阶多个体系统在均方意义下达到一致的一个充分条件。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-11
主要符号对照表  11-12
1 绪论  12-22
  1.1 研究背景和意义  12-13
  1.2 多个体协调控制研究现状  13
  1.3 一致性问题研究现状  13-15
  1.4 基本概念  15
  1.5 一致性问题研究综述  15-20
    1.5.1 一致性问题的理论分析  15-18
    1.5.2 一致性算法的应用  18-20
    1.5.3 领导者跟随一致性问题  20
  1.6 本文的研究内容及意义  20-22
2 预备知识  22-27
  2.1 引言  22
  2.2 矩阵理论  22-24
  2.3 矩阵的可约性  24-25
  2.4 矩阵的Kronecker积或张量积(tensor product)  25-26
  2.5 李雅普诺夫稳定性理论  26-27
3 具有有向网络拓扑的复杂多个体系统领导者  27-39
  3.1 引言  27-28
  3.2 问题的描述  28-30
  3.3 主要结论  30-36
  3.4 仿真  36-38
  3.5 结论  38-39
4 带测量噪声的多个体系统领导者跟随一致性问题  39-46
  4.1 引言  39
  4.2 问题的描述  39-40
  4.3 时不变条件下的领导跟随问题的分布式控制  40-45
  4.4 结论  45-46
5 总结与展望  46-48
  5.1 全文总结  46
  5.2 研究展望  46-48
参考文献  48-53
致谢  53-54
作者简介及读研期间主要科研成果  54

复杂多个体系统协调控制与一致性问题研究

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