基于采样的线性不确定系统事件触发控制

针对线性不确定系统模型,提出一种基于采样的事件触发控制方案.该方案的特点是仅在离散采样间隔下检测事件触发条件是否满足,极大提高了通信资源的利用效率.首先,应用不确定性理论对系统进行建模分析,给出基于采样的事件触发条件,并确保最小事件触发间隔的存在.然后,根据所提出的事件触发条件,加入可调节的动态变量,进而提出动态事件触...     

离散化不确定马尔可夫跳变系统的事件触发保性能控制

针对一类离散化不确定马尔可夫跳变系统,研究了基于事件触发机制的保性能控制问题.首先假设不确定的参数是有界的,与传统的周期触发方式的区别是,事件触发机制可以判断采样信号是否需要传输.其次,利用时间间隔分析法,把事件触发机制和网络时延构造成一个时滞系统,根据时滞分析法,提出了事件触发条件和保性能控制器的协同设计方案.最后,用一个仿真例子验证此算法的有效性.     

基于事件触发的不确定多智能体系统自适应一致性

针对有向拓扑下一般非线性多智能体系统中参数不确定和系统通信能力受限等问题,本文提出了一种结合模型参考自适应和事件触发机制的一致性控制协议.该协议首先为每个参数不确定的智能体设计一个参考智能体,其中自适应律的设计保证了不确定参数的有效估计,然后基于事件触发机制向邻居智能体发送参考智能体状态,最后基于接收的邻居参考智能体状态及自身实际状态设计控制器.采用对参考智能体设计事件触发策略的方式,可以有效避免智能体间的连续通信,减少系统通信资源.利用矩阵论、代数图论以及Lyapunov稳定性理论,证明在该控制协议下,含参数不确定一般非线性多智能体系统能实现一致性,且不存在Zeno行为.仿真实例进一步验证了理论结果的有效性.     

异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同

研究异构不确定二阶非线性多智能体系统事件触发状态趋同控制问题. 首先, 为每个智能体设计参数观测器, 用以估计不确定参数, 这些观测器可渐近估计不确定参数. 其次, 为每个跟随智能体设计分布式参数观测器, 渐近估计领导智能体不确定参数, 每个智能体利用邻居智能体触发时刻的采样值估计其邻居智能体的状态. 基于估计的参数和邻居状态, 提出完全不依赖智能体间连续信息传输的事件触发趋同算法. 同时, 证明在所给算法的作用下, 多智能体系统能够达到状态趋同且不存在芝诺现象. 最后, 给出一个多单摆系统, 用以验证事件触发趋同算法. 仿真实验结果表明, 跟随智能体的位置和速度可以渐近跟踪领导智能体的位置和速度, 并且整个多智能体系统平均每秒触发8.825次. 对比仿真实验显示, 所提出的事件触发趋同算法可有效减少事件触发次数.     

离散输入受限系统的增益调度事件触发和自触发控制

针对离散输入受限系统,分别设计静态和动态的增益调度事件触发和自触发控制算法.首先设计一种基于离散参量Lyapunov方程的静态增益调度事件触发控制算法,该算法通过事件触发机制更新控制增益,使得在增大闭环系统收敛速率的同时节约通讯资源.为了避免对采样状态和测量误差的连续监测,设计了相应的静态增益调度自触发控制算法;同时,...     

不确定非线性系统自适应动态事件触发输出反馈镇定(英文)

本文研究了一类不确定非线性系统的动态事件触发输出反馈镇定问题. 显著不同的是系统具有依赖于不可测状态的增长且增长率为输出的未知多项式. 尽管已有一些连续自适应控制器, 但需要巧妙融合非线性状态观测器、系统未知性的动态补偿以及非线性的抵御, 因此这些控制器具有一定的脆弱性, 不能平凡地拓展到不连续情形 (采样误差导致). 为此, 首先通过引入动态高增益和基于高增益的观测器来分别抵御未知增长率和重构系统不可测状态. 进而, 意识到静态事件触发机制的无效性, 通过引入动态事件触发机制, 成功设计出了事件触发输出反馈控制器, 确保了系统状态的全局有界性和收敛性. 数值仿真验证了所设计控制器的有效性.     

输入输出通道存在干扰的动态不确定系统的变结构控制

对具有结构未建模和参数不确定的动态系统，在输入输出通道有干扰的情况下，设计出一种变结构控制，保证了系统的全局渐近稳定性。     

考虑事件触发输入的船舶自适应动力定位控制

为解决实际海况下全驱动船舶的动力定位控制任务存在参数不确定、模型结构不确定和通信资源限制等问题,本文提出一种具有事件触发输入的鲁棒自适应动力定位控制算法.该算法采用径向基函数神经网络对系统模型不确定进行逼近,同时针对通信带宽受限问题,设计了一种具有事件触发机制的执行器输入,降低了控制器和执行器之间的信道占用.此外,该算法还解决了状态变量与执行器增益不确定性之间的强耦合问题,并且设计了在线更新的自适应参数去补偿执行器增益不确定,以确保船舶能够稳定执行动力定位任务.利用Lyapunov稳定性理论证明了闭环控制系统中所有误差变量都满足半全局一致最终有界收敛.通过对比仿真实验验证了所提出算法的有效性.     

事件触发双模分布式预测控制

本文针对有界扰动作用下的线性离散大系统,提出了事件触发双模分布式预测控制设计方法.利用输入状态稳定性(input-to-state stability,ISS)理论建立了仅与子系统自身信息相关的事件触发条件.只有子系统满足相应的事件触发条件,才进行状态信息的传输和分布式预测控制优化问题的求解,并与邻域子系统交互最优解作用下的关联信息.当子系统进入不变集时,采用状态反馈控制律进行镇定,并与进入不变集的邻域子系统不再交互信息.分析了算法的递推可行性和系统的闭环稳定性,给出了扰动的上界.最后,通过车辆控制系统对算法进行仿真验证,结果表明,本文提出的方法能够有效降低优化问题的求解次数和关联信息的交互次数,节约计算资源和通信资源.     

时滞和干扰下多智能体系统动态事件触发固定时间一致性

针对具有输入时滞、未知干扰和切换拓扑的一阶多智能体系统,本文设计了基于个体的分布式控制器.在两种不同动态事件触发控制协议下,分别给出了系统可解实际固定时间平均一致性问题的充分性条件,且系统均不存在Zeno行为.其中,所提连续通信动态事件触发控制协议通过引入内部动态变量,使得触发条件能够实时变化,显著减少了个体触发的次数,降低了控制器更新频次和系统整体能耗,所提间歇通信动态事件触发控制协议仅需利用触发时刻的邻居信息,以及对内部动态变量的估计值,避免了个体间的连续通信,有效减少了系统的通信负担,节省了通信资源.数值仿真结果验证了所提控制协议的有效性.     

输入饱和下非线性系统的事件触发控制器设计

本文研究了具有输入饱和的非线性系统事件触发控制策略设计问题.首先,针对输入饱和下非线性系统,建立混杂系统模型.其次,当非线性函数满足Lipschitz条件下,给出闭环混杂系统局部一致渐近稳定性的稳定判据,并设计了事件触发饱和控制器.然后,当非线性函数满足扇区条件时,给出闭环混杂系统框架下满足局部一致渐近稳定性的LMI条件,并设计了事件触发饱和控制器.进一步地,在事件触发饱和控制器作用下,分析了非线性系统的半全局鲁棒镇定性.最后,结合两个仿真实例说明了所提出事件触发控制策略的有效性.     

多采样率不确定离散时滞系统的鲁棒预见控制

研究一类输入多采样率型不确定离散时滞系统的鲁棒预见控制问题.首先,利用离散提升技术从形式上消除输入时滞和多采样率特点,将多采样率不确定系统的鲁棒预见控制问题转化为一个普通的单采样率不确定系统的鲁棒预见控制问题;然后根据预见控制的基本方法,构造出包含未来目标信息的扩大误差系统,并对其相应的标称系统设计预见控制器;最后,根据所设计的控制器和Lyapunov稳定性理论,给出不确定闭环系统的鲁棒稳定性判据.数值仿真结果验证了所提出设计方法的有效性.