不確定通信下網(wǎng)絡(luò)化Euler-Lagrange系統(tǒng)的一致性研究.pdf

1、多智能體的一致性研究一直以來都是科學(xué)和工程控制領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。智能體動(dòng)力學(xué)可以用一階模型、二階模型、高階模型和Euler-Lagrange方程等來描述，其中最復(fù)雜的要數(shù)Euler-Lagrange方程，因?yàn)镋uler-Lagrange方程具有強(qiáng)非線性。多智能體系統(tǒng)中的個(gè)體需要通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互，而通信網(wǎng)絡(luò)中存在諸多不可靠性，因此研究網(wǎng)絡(luò)化多Euler-Lagrange系統(tǒng)的一致性具有相當(dāng)大的挑戰(zhàn)性的。除此之外，網(wǎng)絡(luò)化Euler-Lag

2、range系統(tǒng)在工程領(lǐng)域中具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義，工程中有大量的動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)可以由Euler-Lagrange方程來描述，比如機(jī)械臂、航天器、機(jī)器人等。
　　本文主要研究了在不確定通信條件下網(wǎng)絡(luò)化Euler-Lagrange系統(tǒng)的一致性問題。本文的主要工作概括如下：
　　一、研究了在有向切換拓?fù)湎碌木W(wǎng)絡(luò)化Euler-Lagrange系統(tǒng)的一致性問題。在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，通信網(wǎng)絡(luò)經(jīng)常會(huì)受到干擾或者通信距離會(huì)發(fā)生變化，因此網(wǎng)絡(luò)中某些鏈路可能

3、斷開或連通，也就是說網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋾?huì)發(fā)生變化。除此之外，網(wǎng)絡(luò)中信息的丟包也可簡化為通信拓?fù)涞那袚Q。本文考慮了系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)中的未知參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞亩ㄏ蚯袚Q，提出了一種自適應(yīng)控制結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了具有領(lǐng)導(dǎo)者的網(wǎng)絡(luò)化多Euler-Lagrange系統(tǒng)的分布式一致性控制。這里不要求通信拓?fù)湟恢边B通，允許通信拓?fù)湓谌我馑矔r(shí)是不連通的。最后，通過網(wǎng)絡(luò)化的4個(gè)機(jī)械臂的一致性仿真驗(yàn)證本文所提出的控制律的有效性。
　　二、研究了在相對(duì)速度未知并且有向切換拓?fù)涞那?/p>

4、況下，網(wǎng)絡(luò)化多Euler-Lagrange系統(tǒng)的一致性問題。在實(shí)際應(yīng)用中，會(huì)為了節(jié)省費(fèi)用、空間和重量而不安裝速度傳感器。切換的通信拓?fù)湓试S網(wǎng)絡(luò)在任意瞬時(shí)是不連通的，但必需是聯(lián)合連通的，且連通圖具有一個(gè)有向生成樹。本文引入一個(gè)無源濾波器來補(bǔ)償相對(duì)速度的缺失，提出了一個(gè)分布式控制器實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化多Euler-Lagrange系統(tǒng)的一致性。最后，用網(wǎng)絡(luò)化的4個(gè)機(jī)械臂系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)值仿真，仿真結(jié)果表明本文所提出的無源濾波一致性算法是有效的。