調(diào)和振子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的事件驅(qū)動同步控制.pdf

1、近年來，多智能體協(xié)同控制問題的研究受到眾多學(xué)者的關(guān)注。多智能體系統(tǒng)是由大量個體通過鄰居間的節(jié)點相互通信來共同完成某一特定任務(wù)的控制系統(tǒng)。所設(shè)計的控制算法要求具有能量消耗少、計算復(fù)雜度低和節(jié)約通訊資源的特點和優(yōu)勢。傳統(tǒng)的周期性采樣控制在一定程度上為這些問題提供了一些可行的解決方案。然而，作為一種時間驅(qū)動的采樣方法，周期性采樣需要預(yù)先設(shè)定采樣周期，通常未對系統(tǒng)運行的時實狀態(tài)信息加以利用。特別地，當系統(tǒng)狀態(tài)波動不大時，會有很多冗余數(shù)據(jù)發(fā)送，不

2、必要地消耗系統(tǒng)資源。最近，事件驅(qū)動控制逐漸引起了人們對這一問題的研究興趣。作為一種新的采樣控制方法：事件驅(qū)動控制利用系統(tǒng)實時的狀態(tài)信息，通過設(shè)計合適的事件驅(qū)動閾值條件來進行采樣的控制，并已經(jīng)取得豐富的研究成果。研究內(nèi)容將主要利用事件驅(qū)動這一新的采樣思想，對耦合調(diào)和振子構(gòu)成的多智能體系統(tǒng)進行研究。研究的主要目標是在保證系統(tǒng)具有一定性能的前提下，消耗較低的系統(tǒng)資源和能量來完成最終的控制任務(wù)。
　　本文研究的主要內(nèi)容及取得的結(jié)果包括以下

3、兩部分：
　　(1)提出了耦合調(diào)和振子系統(tǒng)的邊事件驅(qū)動的同步控制方法，解決了有向通訊拓撲下的調(diào)和振子網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的邊事件驅(qū)動控制問題。通過設(shè)計和構(gòu)造合適的控制律以及相應(yīng)的事件驅(qū)動條件，可以得到當通信拓撲圖包含有向生成樹時，調(diào)和振子在任意初始條件下可以達到狀態(tài)上的同步。并且，文章中進一步地證明了所提出的邊事件驅(qū)動控制不會引發(fā)不期望的Zeno行為，也就是說，最小驅(qū)動時間間隔是嚴格正的常數(shù)。通過所設(shè)計的事件驅(qū)動條件以及對應(yīng)的控制律設(shè)計方法，

4、最終以較少的通信資源消耗和較低的控制器更新頻率實現(xiàn)了調(diào)和振子網(wǎng)絡(luò)同步。
　　(2)研究了振子的位置狀態(tài)測量受到干擾時的耦合調(diào)和振子系統(tǒng)的事件驅(qū)動控制問題。在實際過程中，經(jīng)常會遇到速度信息無法測量這一限制條件。因此，本文通過設(shè)計超扭曲微分器以及有限時間觀測器，進一步地研究了當振子系統(tǒng)的速度信息無法測量的情況下的調(diào)和振子系統(tǒng)的同步條件。當系統(tǒng)符合李普希茨條件時，結(jié)合超扭曲微分器設(shè)計和事件驅(qū)動控制方法，僅通過觀測帶有干擾條件下的位置輸出