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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及跟踪控制,特别是涉及一种具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法。
技术介绍
1、近年来,多智能体的协同控制问题由于其广泛的应用领域逐渐出现:比如水下车辆、无人飞行器和传感器网络等,引起了国内外学者的广泛关注,在协同控制的研究中,核心的问题是多智能体系统的共识问题,也就是说系统内所有主体的状态保持严格的一致性,收敛到一个共同的区域,从而实现对领导者的跟踪。通过广大研究人员的不断努力,多智能体的共识问题产生了丰富的结果。例如文献zhang x,wu j,zhan x,et al.event-triggered adaptive time-varying formation tracking ofmulti-agent system witha leader ofnonzero input[j].ieee transactions on circuits and systems ii:express briefs,2022.考虑了当领导者的控制输入为零的多智能体系统的跟踪问题。文献yu j,dong x,li q,et al.adaptive practical optimal time-varying formationtracking control for disturbed high-order multi-agent systems[j].ieeetransactions on circuits and systems i:regular papers,2022,69(6):2567-257
2、对于具有输入磁滞的非线性系统,处理磁滞时一般可以采用两种方法。第一种方法是通过构建磁滞逆补偿器,将其级联在控制系统中从而减弱磁滞的影响。文献zhou m,zhang y,ji k,et al.model reference adaptive control based on kp model formagnetically controlled shape memory alloy actuators[j].journal of appliedbiomaterials&functional materials,2017,15(1_suppl):31-37.采用自适应递归算法来确定模型的密度参数,并提出了模型参考自适应控制来优化模型和反模型补偿。文献li z,shan j,gabbert u.inverse compensation of hysteresis using krasnoselskii-pokrovskii model[j].ieee/asme transactions on mechatronics,2018,23(2):966-971.采用逆乘法结构来求得磁滞的逆,构造了一种新的磁滞模型表达式,开发出的反向补偿器消除了磁滞的影响。从上述文献可以看出,可以通过构造磁滞逆补偿器来补偿控制系统中的磁滞影响,然而,想要构建磁滞逆模型是非常复杂的,对于一些综合性的非线性多智能体系统,构建磁滞逆相当困难,甚至无法构建。另外一种方法是将磁滞算子分解成非线性部分与线性部分,通过设计的自适应控制算法来消除磁滞的影响。文献zhang x,lin y.anadaptive output feedback dynamic surface control for a class ofnonlinearsystems with unknown backlash-like hysteresis[j].asian journal of control,2013,15(2):489-500.基于高增益观测器,设计了一种自适应动态面控制方案,通过引入初始化技术,保证了系统的跟踪性能。文献zhang x,lin y,wang j.high-gain observerbased decentralised output feedback control for interconnected nonlinearsystems with unknown hysteresis input[j].international journal ofcontrol,2013,86(6):1046-1059.针对具有未知饱和pi磁滞的互联非线性系统,通过对未知参数矢量的估计,减轻了计算负担,补偿了磁滞输入带来的影响,首次建立了互联系统中跟踪性能与设计参数的关系。文献shi w,li b.adaptive fuzzy control for feedbacklinearizable mimo nonlinear systemswith prescribed performance[j].fuzzy setsand systems,2018,344:70-89.针对非线性多智能体磁滞系统提出了分布式输出反馈自适应控制方案,消除了bouc-wen磁滞的影响,保证了预定义的跟踪性能。但这些方法都没有做到对磁滞真正的补偿。
3、综上所述,对于具有未知磁滞输入、未知非线性函数、未知外部扰动的多智能体系统,有必要开发一种新的自适应控制算法,该算法不仅补偿了未知磁滞输入带来的影响,还可以在有限时间里达到了预设的性能目标,最终使一致性误差渐进收敛到零。
技术实现思路
1、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述非线性多智能体系统由一个领导者和N个跟随者组成,包含N个n阶的跟随者子系统,其如下所示:
3.根据权利要求2所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S2中,为使非线性多智能体系统实现控制目标,提出如下假设与引理:
4.根据权利要求3所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S2还包括,构造有限时间性能函数,保证跟随者能够在有限时间内跟随领导者的输出,其中,有限时间性能函数为:
5.根据权利要求1-4任一所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述非线性滤波器,表示如下:
6.根据权利要求5所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤S2中,进行动态伪逆补偿,具体
7.根据权利要求6所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述进行动态伪逆补偿,还包括:
...【技术特征摘要】
1.一种具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述非线性多智能体系统由一个领导者和n个跟随者组成,包含n个n阶的跟随者子系统,其如下所示:
3.根据权利要求2所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制方法,其特征在于,所述步骤s2中,为使非线性多智能体系统实现控制目标,提出如下假设与引理:
4.根据权利要求3所述的具有未知饱和磁滞输入的分布式有限时间动态面渐进跟踪控制...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈新圆,刘烨,徐冬梅,李洪芹,
申请(专利权)人:上海工程技术大学,
类型:发明
国别省市:
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