《基於一致性區域的多自主體系統分散式控制研究》是依託北京大學，由李忠奎擔任負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於一致性區域的多自主體系統分散式控制研究
- 項目負責人：李忠奎
- 項目類別：面上項目
- 依託單位：北京大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
多自主體系統協調控制是近十年來國際系統與控制界的一個前沿研究課題。本項目擬在一致性區域框架下深入研究多自主體系統的一致性、分散式跟蹤和包含控制問題。針對線性和典型非線性多自主體系統，設計基於相對狀態和輸出信息的完全分散式的自適應一致性控制律，討論自適應控制律對於外部干擾的魯棒性；對於存在範數有界不確定性的多自主體系統，提出並分析系統的魯棒一致性區域，揭示不確定多自主體系統的魯棒一致性與標稱多自主體系統的H∞一致性的內在關聯；對於具有匹配不確定性的多自主體系統，研究分散式自適應一致性控制律的設計方法；研究自主體存在不確定性和領導者具有有界控制輸入情況下的分散式跟蹤和包含控制問題，給出分散式控制律的設計方法；探討相關理論結果在衛星姿態協調控制中的實際套用。經過本項目的研究，針對多自主體系統的一致性、分散式跟蹤和包含控制問題，建立基於一致性區域的分散式控制律設計框架。
結題摘要
本項目出色完成了研究計畫所列之內容，在多自主體系統協同控制領域取得了一系列重要進展。在前期提出的一致性區域框架下，首次針對具有有向通信拓撲的一般線性多自主體系統，提出了完全分散式的、不依賴於任何全局信息的自適應協同控制律，實現了一致性、分散式跟蹤、協同輸出調節等問題；針對基於範數有界不確定通信網路的魯棒一致性問題，證明了魯棒一致性問題可以化簡為一組低維子系統的同時H∞控制問題，並得到了充分和必要條件；研究了協調控制算法在無人機集群飛行中的實際套用，先後成功開展了6架和21架小型固定翼無人機編隊飛行試驗，實現了典型編隊構型的隊形保持以及快速隊形變換，驗證了我們所提分散式協同控制算法的有效性。 在本項目支持下，項目主持人李忠奎在控制領域重要學術期刊上發表SCI檢索論文29篇(第一/通訊作者20篇)，其中控制領域頂級期刊IEEE Transactions on Automatic Control和Automatica論文9篇(第一/通訊作者6篇)。李忠奎獲評為2017年度教育部青年長江學者和2018年度北京市科技新星，入選了2018年科睿唯安全球高被引科學家(Clarivate Analytics Highly Cited Researcher)。在項目執行期間，李忠奎的相關成果2015年獲國家自然科學二等獎(排名三)和第四屆楊嘉墀科技獎二等獎(個人獎)。
