网络攻击下一类非线性切换多智能体系统的安全自适应控制

针对一类控制方向未知的非线性切换多智能体系统, 本文研究了在不确定网络攻击下的安全控制问题. 网 络攻击破坏传感器真实数据, 导致系统真实信息无法获取且不能直接用于控制设计. 为此, 通过受攻击状态构建一 组新颖辅助变量来消除网络攻击造成的影响. 此外, 所研究的系统包含更一般的不确定性, 即未知控制方向, 未知常 值参数以及不确定攻击. 这些不确定性在设计过程中相互耦合. 利用Nussbaum型函数并设计自适应律补偿耦合后 的不确定性, 极大降低了系统复杂性. 通过系统性地迭代构造出共同Lyapunov函数, 提出了一套安全自适应控制方 法, 保证了受攻击系统在任意切换下达到渐近输出一致性. 最后, 数值仿真验证了该方法的有效性.     

切换拓扑下测量受限多智能体系统一致性迭代学习控制

针对通信拓扑至少含有一个沿迭代轴的联合生成树且同时沿有限时间轴和无限迭代轴切换的情况,文本研究了存在测量受限的连续线性多智能体系统输出一致性迭代学习控制问题.首先,文章采用迭代学习控制方法设计了一种基于跟随者局部信息的分布式输出一致性协议.然后,给出了系统可解输出一致性问题的两个充分性条件,其中之一可使跟随者实时获取迭代学习增益,避免了全局信息对学习增益设计的影响,且保证了算法的分布式实现.接着,利用λ范数理论和圆盘定理严格证明了所设计算法的收敛性.最后,通过实例仿真验证了所得结论的有效性.     

切换拓扑结构下多智能体系统的一致性研究

针对一类多智能体系统,研究了系统在切换拓扑结构下的一致性控制问题。假定系统拓扑结构的变化符合马尔可夫过程,设计与切换拓扑结构相关的一致性协议,利用线性矩阵不等式和随机稳定性理论,给出了多智能体系统满足一致性的充分条件,并通过数值仿真验证了所提控制方案的可行性和有效性。     

固定和切换拓扑下多智能体系统二分容错状态一致性研究

针对具有传感器故障的连续时间线性领导-跟随多智能体系统,研究了固定和切换拓扑下的二分容错状态一致性问题。首先,考虑不存在传感器故障的情况,提出了一种基于状态反馈的分布式二分一致性控制协议;其次,考虑存在传感器故障和状态不可测的情况,根据邻居交互信息构造新型分布式状态和故障观测器,并提出了基于输出反馈的分布式二分容错一致性控制协议;最后,进一步考虑通信拓扑发生切换的情况,提出了一种基于观测器的输出反馈二分容错一致性控制协议。理论分析和仿真算例均验证了不同情况下提出的分布式控制策略能够消除传感器故障带来的不良影响,同时,可实现预期的二分状态一致。     

基于事件触发的拓扑切换异构多智能体协同输出调节

研究切换拓扑下线性异构多智能体系统的协同输出调节问题,并设计了一个基于事件触发的输出调节控制机制.设计的控制机制不仅可以实现智能体对外部系统的渐近跟踪和干扰抑制,还可以有效减少智能体之间的信息传递数量,从而降低通信负载减少网络能耗.最后通过仿真验证结论的有效性.     

基于局部控制器的非线性多智能体一致性分析

研究非线性多智能体系统的一致性问题,由于多智能体要求在网络中所有个体状态趋于一致,所以采用有向图表示的多智能体系统的拓扑结构形式.为了验证一致性,提出一类由自反馈控制器和协调控制器构成的局部控制器,由自反馈控制器保证每个动态节点的稳定性,协调控制器保证网络的全局稳定性和信息的正常交流.根据Lapunov稳定性理论,利用线性化方法,分别采用非线性多智能体系统在固定和切换网络拓扑中进行一致性实验.最后采用6个非线性智能体组成的网络拓扑结构进行计算机仿真,结果验证了理论的正确性.     

不确定非线性多智能体系统的分布式容错协同控制

针对一类存在未知非线性的多智能体系统,研究具有执行器故障的“领导-跟随”协同控制问题。利用模糊逻辑系统逼近系统的未知非线性,通过设计故障估计器辨识系统的故障。在“跟随者”之间的通信网络为单向连通的情况下,提出分布式模糊容错协同控制器的设计方案,实现“跟随者”的状态跟踪“领导者”的状态。基于Lyapunov稳定性理论,证明系统的跟踪误差一致最终有界。仿真结果验证了所提出设计方法的有效性。     

切换通信拓扑下线性多智能体系统的鲁棒协同输出跟踪控制

针对存在外界扰动一类线性多智能体系统,设计了一种鲁棒的分布式输出跟踪控制器。该算法适用于智能体之间的通信拓扑有向且可能时变(切换)的情况。控制器结构包括两部分:第一部分可以保证跟踪误差在理想情况下(不存在外界干扰的情况)一致指数收敛;另一部分用来抵消或减弱实际存在的外界干扰效应。数学上证明了该控制器可以完全抑制常值干扰的影响,即在存在常值干扰的情况下,跟踪误差依然渐近收敛到零;而对于其他类型的导数有界干扰,通过选择设计参数可以保证跟踪误差的最终界可以任意小。最后,通过一个数值仿真实例,验证了这两方面的结论。     

分布式离散多智能体系统在固定和切换拓扑下的编队控制

研究多智能体系统在分布式采样控制下固定拓扑和时变通信拓扑时的追踪和编队问题. 首先分析目标系统 在没有输入时的稳定性; 然后分别给出在固定和时变通信拓扑下使各智能体完成追踪和编队的控制协议, 并给出了系统稳定时采样间隔需满足条件的充分性和必要性证明; 最后通过仿真研究验证了所提出算法的有效性.

     

混沌范德玻—杜芬系统的T—S模糊控制

针对混沌ADVP（范德玻—杜芬）系统,进行了T-S模糊建模和模糊控制器设计,实现了系统的稳定。在用T-S模糊模型精确重构系统结构的基础上,利用反馈同步思想和极点配置方法,基于并行分布补偿（PDC）技术,进行了控制器设计。整个设计过程只需在模糊模型基础上作极点配置,简化了计算,得到了简单且易实现的控制器。仿真表明,受控系统能够快速达到收敛,验证了方法的有效性。     

非线性系统基于T-S模型的广义预测控制

对一类非线性系统,采用一种快速的模糊辨识方法离线建立系统的T—S模型,在采样点处根据辨识模型进行动态线性化处理,进而采取广义预测控制策略,同时为了适应系统的不确定性和扰动引起的变化,进一步提高控制效果,提出以模糊补偿作为在线辅助修正的策略。仿真研究表明所提方法有效。     

一种基于T-S模糊模型的自适应预测函数控制

针对离散时间非线性系统,提出了一种基于T-S模糊模型的自适应预测函数控制算法。该算法利用加权递推最小二乘法在线辨识T-S模糊模型后件参数,以克服模型失配对系统性能的影响。根据辨识得到的模型参数直接递推计算模型的预测输出,而不需要求解Diophantine方程,进而直接递推求解预测控制律,而不需要求解矩阵逆。仿真结果表明,该算法具有良好的跟踪性能和较强的鲁棒性。     

Boost变换器的T-S模糊建模与控制

针对Boost变换器的非线性特性,考虑变换器参数不同情况对系统模型的影响,分别建立了参数确定和参数不确定条件下Boost变换器的等价T-S模糊模型。基于建立的等价T-S模糊模型,利用Lyapunov函数方法和线性矩阵不等式方法,给出了Boost变换器并行分配补偿模糊控制器的参数化设计方法。仿真结果表明,所建立的Boost变换器T-S模糊模型是可靠的,所设计的模糊控制器与模糊PI相比具有较强的鲁棒性和抗扰性。     

基于模糊T-S模型的批过程建模与最优控制

基于模糊T-S模型,提出一种具有自学习能力的模糊方法用于批过程建模和最优控制.通过引入与均方误差相关的动态误差传递因子,使用改进的梯度下降法,本方法能够辨识模糊T-S预测模型.对于批过程的受限非线性最优控制,基于所辨识的预测模型,运用庞特里亚金最小值原理和平行分布补偿算法,本方法能够把一个复杂非线性系统最优控制设计问题转化为一些基于复杂T-S预测模型的局部线性系统的最优问题,从而给出一种有效和简单的模糊最优控制策略.所提方法用于一个半连续式反应器的建模和最优控制,仿真结果表明新方法是有效和准确的.     

基于T-S模糊模型的采样系统鲁棒耗散控制

研究基于T-S (Takagi-Sugeno)模糊模型的采样控制系统鲁棒耗散控制问题. 利用2阶B-L (Bessel-Legendre)不等式和整个采样间隔 $\left[ {{t_k},{t_{k + 1}}} \right)$的特征信息, 提出一个基于B-L不等式的双边时间相关不连续L-K (Lyapunov-Krasovskii)泛函. 使用提出的L-K泛函和改进的自由矩阵不等式, 建立了确保系统严格($\mathcal{Q}$, $\mathcal{S}$, $\mathcal{R}$)-$\gamma$-耗散的充分条件. 基于所得耗散条件, 给出了T-S模糊采样控制器的设计方法, 并用于处理卡车拖车的控制问题. 仿真结果表明所提出的控制器设计方法非常有效.     

基于T-S 模糊模型的一类非线性网络控制系统故障检测

针对同时存在网络时延和数据包丢失的网络环境,研究了一类非线性网络控制系统的鲁棒故障检测问 题．基于不确定T-S 模糊模型描述的非线性网络控制系统模型,完成了网络环境下鲁棒故障检测观测器的设计,使 得残差信号对故障敏感而对外部扰动具有鲁棒性．构造Lyapunov-Krasovskii 函数,并引入一个积分不等式,给出了 使得观测器误差动态系统渐近稳定的充分条件．采用线性矩阵不等式技术将鲁棒故障检测问题转化为具有线性矩阵 不等式约束的凸优化问题求解．仿真算例验证了上述方法应用于此类系统的故障检测的有效性．     

基于T-S模糊性能评估器的非线性系统跟踪控制器设计

讨论了一类非线性系统的H∞状态反馈跟踪控制器设计问题.区别于传统的模糊控制设计方法,该文提出的控制策略由模糊性能评估器(FPE)和控制器(FC)两部分组成.模糊性能评估器为模糊模型和控制策略提供了一种校验方法,可以间接地判断闭环控制的效果,从而提供了一种模糊控制系统无损调试的新方法.文中以线性矩阵不等式组(LMIs)的形式,给出了模糊性能评估器和控制器存在的充分条件.     

基于T-S模型的非线性系统的最终滑动模态控制

采用T_S模糊动态模型逼近非线性系统, 将非线性系统模糊化为局部线性模型. 用Lyapunov稳定性理论设计出确保T-S模型全局渐近稳定的变结构控制器. 采用单位向量控制形式的最终滑动模态控制器, 对满足匹配条件和不满足匹配条件的不确定性均适用. 以倒立摆为模型的仿真实验, 验证了方案的有效性.     

非线性系统的自组织模糊解耦控制

该文介绍自组织模糊控制理论在非线性多变量系统解耦控制中的应用。对某机动飞机采用自组织模糊控制理论进行了解耦控制律设计,并与一般非线性系统的解耦控制方法进行比较。仿真结果表明自组织模糊控制对解决强耦合非线性系统具有较好的控制作用,且不受系统模型、解耦阵是否可逆等数学理论条件的限制,具有较好的工程应用意义。