《不確定多智慧型體系統一致性的分散式自適應控制》是依託清華大學，由王薇擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：不確定多智慧型體系統一致性的分散式自適應控制
- 依託單位：清華大學
- 項目負責人：王薇
- 項目類別：青年科學基金項目
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
在多智慧型體系統的實際套用中，不可避免地存在著各種不確定性。因此，對此類系統研究分散式控制算法時考慮這些不確定性因素的影響對於提高算法的實用性、魯棒性和系統的可靠性有著重要的實際意義。另外，考慮到目前國內外圍繞多智慧型體系統記憶體在的非匹配未知參數、智慧型體間耦合不確定性和未知部件故障等問題，取得的基於自適應方法的研究結果還很有限。本項目將以實現系統一致性收斂或跟蹤為目的，主要開展以下三個內容的研究：1. 針對單個智慧型體內部含有未知參數的多智慧型體系統，特別是含非匹配未知參數的更一般多智慧型體系統，提出合理的分散式自適應控制方案；2.考慮智慧型體間的耦合不確定性，包括局部範圍內固有耦合及整個系統中擴散性耦合的參數與結構不確定性，研究有效的自適應協調機制修正方案，使其對這些耦合具有良好的魯棒性能；3. 針對含未知參數的多智慧型體系統，考慮某些智慧型體可能出現的未知執行器故障，研究自適應故障補償控制方案。
結題摘要
多智慧型體系統分散式控制是近十年來頗受關注的熱點問題，有著包括無人機/衛星編隊、移動機器人網路、無線感測器陣列、自動化高速公路運輸管理和智慧型電網在內廣泛的套用背景。在多智慧型體系統的實際套用中，不可避免地存在著各種不確定性，包括未知系統參數、未知干擾、未建模動態和智慧型體間耦合不確定性等。因此，在研究多智慧型體系統分散式控制算法時考慮各種不確定性因素的影響對於提高算法的實用性、魯棒性和群系統的可靠性有著重要的實際意義。此外，國內外已有的圍繞不確定性因素展開的多智慧型體系統分散式控制的研究結果，特別是有關高階多智慧型體系統分散式自適應控制方法的結果還很有限。因此，本項目主要針對n (≥ 2) 階多智慧型體系統中可能存在的未知參數、智慧型體間耦合不確定性和未知執行器故障等不確定性問題，以實現群系統輸出/狀態一致性為目的，研究了多種分散式自適應控制方法。 取得的代表性成果包括：1. 針對含未知非匹配參數的高階嚴格反饋非線性多智慧型體系統，提出了三種基於狀態反饋的分散式自適應控制方法，均實現了群系統輸出對於理想軌跡的漸近一致性跟蹤；2. 針對同時存在未知參數和智慧型體間耦合不確定性的高階多智慧型體系統，提出了一種基於輸出反饋的分散式魯棒自適應控制方法，保證了智慧型體間耦合強度滿足一定條件時，閉環系統信號全局有界，並給出了均方意義下群系統一致性跟蹤誤差上界與控制參數的數學表達式；3. 考慮多智慧型體系統內可能發生的未知瞬間失效型執行器故障和智慧型體間未知傳輸時滯，提出了一種分散式自適應容錯控制方法，保證了閉環系統信號全局有界並實現了群系統輸出對於理想位置的漸近一致性調節。 目前，已發表學術論文26篇，其中SCI收錄期刊論文19篇（含《Automatica》6篇，《IEEE Transactions on Automatic Control》2篇），EI收錄國核心心期刊論文1篇，EI收錄會議論文6篇。2013年，項目負責人王薇榮獲第25屆中國控制與決策會議“張嗣瀛”優秀青年論文獎（大會唯一獲獎者）。
