کنترل اجماع مقیاس پذیر بر اساس حالت لغزشی ∞H برای سیستم های چندگانه خطی
چکیده
این مقاله مشکل کنترل اجماع مقیاس پذیر سیستم های چند عاملی شبکه ای به همراه پویایی (دینامیک) اتصال خطی و اختلال های خارجی را مورد مطالعه قرار می دهد. روش کنترل حالت لغزشی (SMC) توزیع شده ∞H مبتنی بر پسخورد (فیدبک) حالت اولین بار با طراحی تابع لغزشی از نوع یکپارچه ایجاد شده است و وضعیت نابرابری ماتریس خطی (LMI) ارائه شده است که می تواند حالت های تمامی عامل هایی را مشخص نماید که به اجماع مقیاس پذیر با شاخص تضعیف اختلال ∞H بر روی سطح لغزشی دست می یابند. قانون SMC تطبیقی توزیع شده به همراه قانون تطبیقی به روز شده پیشنهاد داده شده است به طوری که سطح لغزشی قابل دستیابی است. سپس پسخورد خروجی مبتنی بر H∞ SMC با طراحی مشاهده کننده توزیع شده در نظر گرفته می شود و یک قانون SMC برای دستیابی به حرکت (جنبش) مبتنی بر تخمین های حالت مورد تجزیه و تحلیل قرار می گیرد. یک LMI مبتنی بر شرایط کافی برای اجماع مقیاس پذیر به همراه شاخص تضعیف اختلال ∞H کل سیستم حلقه بسته استخراج شده است. در نهایت، H∞ SMC توزیع شده پیشنهادی برای حل مساله کنترل اجماع مقیاس پذیر مربوط به سیستم های چند عاملی شبکه ای تحت توپولوژی سوئیچینگ توسعه داده شده است. همچنین یک مثال نیز برای نمایش اثربخشی روش های پیشنهادی ارائه شده است.
1. مقدمه
کنترل مشارکتی سیستم های چند عاملی در طول چند سال گذشته توجه بسیاری را به خود جلب کرده است که دلیل آن کاربردهای بالقوه آن در پرواز ماهواره ای، وسائل نقلیه بدون سرنشین مشترک، شبکه های حسگر توزیع شده و غیره است [1-3]. یکی از مسائل کنترل مشارکتی که برای سیستم های چند عاملی در نظر گرفته شده است به طراحی یک پروتکل مبتنی بر تنها اطلاعات نسبی محلی بین عامل های همسایه (مجاور) مربوط می شود که سبب می شود حالت های تمامی عامل ها به یک توافق درباره یک حالت دست یابند که به عنوان مساله اجماع شناخته می شود. Du و همکاران [4-24] مسائل کنترل اجماع توزیع شده برای سیستم های چند عاملی را با ترکیب نظریه گراف با نظریه های کنترل سیستم مورد بررسی قرار دادند.
Abstract
This paper studies the scaled consensus control problem of networked multi-agent systems with linear coupling dynamics and external disturbances. A state feedback based distributed H∞ sliding mode control (SMC) approach is firstly established by designing integral-type sliding function, and a linear matrix inequality (LMI) based sufficient condition is given, which can guarantee the states of all agents achieving scaled consensus with H∞ disturbance attenuation index on sliding surface. A distributed adaptive SMC law with adaptive updated law is proposed such that the sliding surface is reachable. Then, the output feedback based distributed H∞ SMC is considered by designing distributed observer, and a SMC law is synthesized for the reaching motion based on the state estimates. A LMI based sufficient condition for the scaled consensus with H∞ disturbance attenuation index of the overall closed-loop system is derived. At last, the proposed distributed H∞ SMC is further extended to solve the scaled consensus control problem of networked multi-agent systems under switching topology. An example is included to show the effectiveness of the proposed methods.
1. Introduction
Over the last few years, cooperative control of multi-agent systems has been paid to much attention due to its potential applications in satellite formation flying, cooperative unmanned air vehicles, distributed sensor networks, and so forth [1–3]. One of the most considered coordination control issues for multi-agent systems is to design a protocol based only on local relative information between neighboring agents to make the states of all agents reach an agreement on a state, which is known as the consensus problem. Du et al. [4–24] investigated the distributed consensus control problems for multi-agent systems by combining the graph theory with system control theories.
چکیده
1. مقدمه
2. فرمول بندی مساله
2-1 نظریه گراف جبری
2-2 توصیف مدل
3. نتایج اصلی
3-1 کنترل پسخورد حالت توزیع شده مبتنی بر SMC ∞H
3-2 کنترل پسخورد خروجی توزیع شده مبتنی بر SMC ∞H
3-3 توسعه SMC ∞H توزیع شده به سیستم های چند عاملی تحت توپولوژی سوئیچینگ
4. نتایج عددی
5. نتیجه گیری
منابع
Abstract
1. Introduction
2. Problem formulation
2.1. Algebraic graph theory
2.2. Model description
3. Main results
3.1. H∞ SMC based distributed state feedback control
3.2. H∞ SMC based distributed output feedback control
3.3. Extension the distributed H∞ SMC to multi-agent systems under switching topology
4. Numerical results
5. Conclusion
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه