基于非完整约束动力学模型多个体系统的有限时间一致性问题研究

摘要

随着分布式网络及多个体系统的广泛应用,一致性控制问题受到了各个科研领域的研究人员的关注。对于多个体系统来说,一致性问题和合作控制问题十分相似。在多个体系统中,有限时间一致指的是,多个体系统的状态量能够在一个有限的时间内达到一个相同的值。本文的主要内容和研究成果如下:
　　1、研究了在无向、固定且不带有通信时滞的网络拓扑结构下,带有非完整约束的三阶链式系统的有限时间一致性问题。本文提出了一种新型的切换控制算法,使得系统能够在一个有限的时间内达到状态一致。并且利用了一种时间尺度变换技巧,理论上可以使系统在任意的时间内达到一致。
　　2、提出了一种基于轮式移动机器人的有限时间编队控制算法。我们基于每个机器人自身的状态和相对于其邻居机器人之间的状态信息,为每个机器人设计了控制算法,使得多个轮式移动机器人能够在一个有限的时间内达到给定的期望队形。并且利用了时间尺度变换技巧,理论上可以在任意的有限时间内使机器人达到给定的队形。
　　3、论文在第一个结果的基础上,主要针对带有通信时滞的情况做出了进一步的研究。通过一系列的参数变换,成功的将系统的时间滞后去除,转换为不带有通信时滞的系统。给出了带有时间滞后的控制算法,使得带有时间滞后的多个体系统能够在有限时间内达到一致。并且利用了时间尺度变换技巧,理论上证明了系统可以在任意时间内达到一致。

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第一章 绪论

1.1引言

1.2研究现状

1.3背景知识

1.4研究内容及意义

第二章 非完整多个体系统有限时间一致性研究

2.1引言

2.2问题描述及预备知识

2.3证明分析

2.4算法改进

2.5本章总结

第三章 轮式移动机器人的有限时间编队控制

3.1引言

3.2问题描述

3.3理论分析

3.4仿真分析

3.5本章小结

第四章 带有通信时滞的非完整多个体系统有限时间一致性研究

4.1引言

4.2预备知识及问题提出

4.3主要结论及理论分析

4.4本章结论

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2研究展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢