领导跟随结构非完整约束多个体系统的有限时间一致性

摘要

多个体系统的有限时间一致性问题在近年来得到了很多学者们的关注和研究,领导跟随结构非完整约束多个体系统的有限时间一致性指的是在分布式系统中,具有一个或者多个领导者和若干个跟随者,个体系统的模型是非完整约束的,通过设计控制算法使得跟随个体的状态在有限时间内与领导个体的状态达到一致。
　　本文所做的工作内容和所得的研究结果分别总结如下:
　　首先通过Lyapunov方法,基于分布式控制算法,利用多个体网络的单个个体的局部信息来控制局部收敛,在网络信息拓扑连通性的保证下,以局部收敛达成整体收敛,通过调节时间尺度变换常数来改变系统最终收敛时间,解决了三阶的领导跟随结构非完整约束链式多个体系统任意给定时间内的有限时间一致性问题,并将该研究算法应用到n个具有二自由度的三轮结构非完整移动机器人的轨迹跟踪编队控制中,之后通过Matlab数字仿真验证了给定的一致性算法的有效性。
　　其次,研究了切换拓扑下领导跟随结构非完整约束多个体系统的有限时间一致性问题,基于图论、Lyapunov方法和齐次性方法,给出了有限时间一致性的控制算法及其数学证明,并通过数字仿真验证了结果的可行性。
　　最后,针对带有通信时滞无向固定拓扑下的领导跟随结构非完整约束多个体系统的有限时间一致性问题,通过变量代换将带有时滞的系统转换为不带时滞的系统进行处理,进而利用设计的一致性控制算法使得系统在有限时间内收敛,同时给出了详细的数学证明。

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第一章 绪论

1.1研究背景

1.2一致性问题研究现状

1.3预备知识

1.4领导跟随结构非完整约束多个体系统的有限时间一致性问题

1.5本文的研究内容及意义

第二章 领导跟随结构非完整约束多个体系统的有限时间一致性

2.1引言

2.2预备知识及问题描述

2.3理论分析

2.4仿真验证

2.5本章结论

第三章 轮式机器人的有限时间轨迹跟踪编队控制

3.1轮式机器人的数学模型

3.2主要结果

3.3数值仿真

3.4研究展望

第四章 切换拓扑中领导跟随结构多个体系统的有限时间一致性

4.1预备知识及问题描述

4.2理论分析

4.3仿真结果

4.4本章结论

第五章 带有时滞的领导跟随结构多个体系统的有限时间一致性

5.1预备知识及问题描述

5.2理论分析

5.3本章结论

第六章 总结与展望

6.1本文的研究内容

6.2研究展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢