驅動器飽和受限下分散式系統的合作控制

《驅動器飽和受限下分散式系統的合作控制》是依託上海交通大學，由林宗利擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：驅動器飽和受限下分散式系統的合作控制
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：林宗利
• 依託單位：上海交通大學

項目摘要

分散式系統的合作控制在工業、社會和軍事中有著廣泛而深刻的套用前景，是當前的一個研究熱點。本課題在傳統的網路智慧型體合作控制的研究基礎上，系統地開展對多個不穩定系統在驅動器飽和受限下的合作控制的研究。我們首先研究多個多項式不穩定系統的合作控制問題。我們將證明多個多項式不穩定系統組成的網路智慧型體在有界輸入情況下的全局漸近零可控性，並研究其在驅動器飽和受限下的協合作制器的設計以獲得整個智慧型體的全局一致穩定性。在對多個多項式不穩定系統的合作控制問題研究的基礎上，我們將進而研究多個指數不穩定系統組成的網路智慧型體的合作控制問題。對於這類系統，我們首先刻畫其在有界輸入情況下的漸近零可控區域，並研究在驅動器飽和受限下的合作控制器的設計，以使得整個智慧型體在漸近零可控區域內獲得局部一致穩定性。我們的合作控制器設計將分別針對動態通信拓撲環境、局部輸出信息反饋、擾動抑制三種情況展開。另外，我們將通過仿真和實驗對我們

結題摘要

分散式系統的合作控制在工業、社會和軍事中有著廣泛而深刻的套用前景，是當前的一個研究熱點。本課題在傳統的網路智慧型體合作控制的研究基礎上，系統地研究對多個不穩定系統在驅動器飽和受限下的合作控制的研究。首先針對由多個多項式不穩定系統組成的智慧型體，我們研究了在輸入受限情況下可實現全局一致性的分散式控制設計方法；特別地，對於臨界穩定的系統，固定拓撲和切換拓撲下，線性控制方法即可實現全局一致；而對於雙積分器系統，切換拓撲下只能用非線性控制方法實現全局一致；對於一般系統，非線性控制方法則是必要的。然後對於開環極點均位於閉的左半平面的多智慧型體，利用低增益反饋原理，設計線性的合作控制算法來實現輸入受限下多智慧型體系統的半全局一致性；考慮僅部分信息可用條件下，設計基於觀測器的分散式低增益控制方法，實現切換拓撲下的半全局一致性。再次，考慮到狀態測量量化、擾動、時滯等因素的影響，我們還研究在這些負麵條件下多智慧型體系統的一致性，給出實現一致性的各類條件。此外，我們還深入研究了輸入飽和下單系統的穩定性與綜合問題，得到了多種處理飽和約束的新方法，為驅動器飽和下的多智慧型體合作控制提供技術支持。我們還建立一個基於Miabot Pro robots的實驗平台，用以驗證理論結果的有效性。