本文關(guān)鍵詞：Lagrange網(wǎng)絡(luò)的實用同步與控制及其相關(guān)問題的研究

  更多相關(guān)文章： 實用同步 Lagrange網(wǎng)絡(luò) 主-從混沌系統(tǒng) 牽制控制 脈沖控制 PD反饋控制 輸出反饋控制

【摘要】：網(wǎng)絡(luò)化Lagrange系統(tǒng)(Lagrange網(wǎng)絡(luò))的同步與控制已經(jīng)成為非線性動力學(xué)與控制領(lǐng)域中關(guān)注的熱點之一。這主要是因為經(jīng)典的Lagrange方程可以用來描述諸如機械臂、飛行器及行走機器人等大量的力學(xué)系統(tǒng),而Lagrange網(wǎng)絡(luò)具有更為廣泛的工程應(yīng)用,尤其是在復(fù)雜與集成化的生產(chǎn)過程中,如多機械臂協(xié)調(diào)、飛行器編隊及移動傳感網(wǎng)絡(luò)等。本文從非線性動力學(xué)與控制的角度,研究了Lagrange網(wǎng)絡(luò)的實用同步與控制及其相關(guān)問題。主要工作概括為以下幾點：一.受擾動的Lagrange網(wǎng)絡(luò)的牽制實用同步。將局部線性反饋控制施加于部分智能體上使得受擾動的網(wǎng)絡(luò)化恒同Lagrange系統(tǒng)達到實用同步,這里所考慮的Lagrange網(wǎng)絡(luò)的拓撲包括無向圖和有向圖兩種情況。基于實用穩(wěn)定性理論和矩陣理論知識,得到了一些簡單易行的同步判據(jù)。此外,還討論了牽制控制中的兩個重要問題：1)至少選取幾個智能體作為牽制節(jié)點?2)選取怎樣的智能體作為牽制節(jié)點?最后,以恒同的8個2-連桿機械臂組成的網(wǎng)絡(luò)為例子,驗證了所設(shè)計的控制策略是有效的。二.參數(shù)不確定的Lagrange網(wǎng)絡(luò)的脈沖實用跟蹤同步。將脈沖控制策略用于實現(xiàn)參數(shù)不確定的Lagrange網(wǎng)絡(luò)達到實用跟蹤同步,這里的智能體可以是非恒同的。我們得到了一些簡單的代數(shù)型判據(jù)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)在無通訊時滯和有通訊時滯時都達到實用跟蹤同步。這些判據(jù)可以使Lagrange網(wǎng)絡(luò)在任意的初始條件下都能跟蹤到期望的時變軌道上,并且跟蹤誤差控制在期望的范圍內(nèi)。作為理論結(jié)果的直接應(yīng)用,以4個非恒同的移動機器人組成的網(wǎng)絡(luò)為例子,數(shù)值模擬結(jié)果驗證了所考慮網(wǎng)絡(luò)可以達到實用跟蹤同步。三.具有參數(shù)失配的主-從二階非自治混沌系統(tǒng)的實用同步。將PD反饋控制和輸出反饋控制用于實現(xiàn)具有參數(shù)失配的一類二階非自治混沌系統(tǒng)在主-從同步框架下達到實用同步�；趯嵱梅�(wěn)定性理論,得到了一些簡單的代數(shù)型同步判據(jù)。不失一般性,這里所考慮的參數(shù)失配既可以是系統(tǒng)中的參數(shù)存在失配,也可以是外激勵中的參數(shù)存在失配,并且參數(shù)失配的值可以不確定,而只須知道參數(shù)失配值的界。最后,以水平平臺系統(tǒng)和Duffing-Van der Pol振子為例子,驗證了所提供的控制策略是有效可行的。
【關(guān)鍵詞】：實用同步 Lagrange網(wǎng)絡(luò) 主-從混沌系統(tǒng) 牽制控制 脈沖控制 PD反饋控制 輸出反饋控制
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：O322
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-14
• 符號及釋義對照表14-15
• 第一章 緒論15-21
• 1.1 引言15-16
• 1.2 研究的背景及意義16-18
• 1.3 主要的研究工作和創(chuàng)新點18-21
• 第二章 預(yù)備知識21-27
• 2.1 實用穩(wěn)定性理論21-22
• 2.2 Lagrange動力學(xué)方程22-24
• 2.3 代數(shù)圖論24-25
• 2.4 矩陣理論知識25-27
• 第三章 Lagrange網(wǎng)絡(luò)的牽制實用同步27-55
• 3.1 引言27-29
• 3.2 問題描述29-31
• 3.3 無向Lagrange網(wǎng)絡(luò)的牽制實用同步31-36
• 3.3.1 牽制控制策略及同步判據(jù)31-35
• 3.3.2 牽制可控性分析35-36
• 3.4 有向Lagrange網(wǎng)絡(luò)的牽制實用同步36-41
• 3.4.1 牽制控制策略36-37
• 3.4.2 實用同步判據(jù)37-41
• 3.5 應(yīng)用例子和數(shù)值模擬41-53
• 3.5.1 2-連桿轉(zhuǎn)動機械臂41-42
• 3.5.2 機械臂無向網(wǎng)絡(luò)的實用同步和完全同步42-47
• 3.5.3 機械臂有向網(wǎng)絡(luò)的實用同步和完全同步47-53
• 3.6 本章小結(jié)53-55
• 第四章 參數(shù)不確定的Lagrange網(wǎng)絡(luò)的脈沖實用跟蹤同步55-77
• 4.1 引言55-56
• 4.2 問題描述及脈沖控制策略56-58
• 4.3 Lagrange網(wǎng)絡(luò)的實用跟蹤同步判據(jù)58-67
• 4.3.1 無通訊時滯網(wǎng)絡(luò)的實用跟蹤同步58-62
• 4.3.2 有通訊時滯網(wǎng)絡(luò)的實用跟蹤同步62-67
• 4.4 應(yīng)用例子及數(shù)值模擬67-75
• 4.4.1 3自由度移動機器人67-69
• 4.4.2 無通訊時滯移動機器人網(wǎng)絡(luò)達到跟蹤同步69-72
• 4.4.3 有通訊時滯移動機器人網(wǎng)絡(luò)達到跟蹤同步72-75
• 4.5 本章小結(jié)75-77
• 第五章 具有參數(shù)失配的主-從二階非自治混沌系統(tǒng)的實用同步77-97
• 5.1 引言77-78
• 5.2 同步框架及誤差系統(tǒng)78-80
• 5.3 PD反饋控制及同步判據(jù)80-83
• 5.4 輸出反饋控制及同步判據(jù)83-86
• 5.5 應(yīng)用例子和數(shù)值模擬86-95
• 5.5.1 水平平臺系統(tǒng)的同步控制87-91
• 5.5.2 Duffing-Van der Pol振子的同步控制91-95
• 5.6 本章小結(jié)95-97
• 第六章 總結(jié)與展望97-101
• 6.1 本文工作總結(jié)97-98
• 6.2 未來工作展望98-101
• 參考文獻101-109
• 攻讀博士學(xué)位期間完成的工作109-111
• 致謝111

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本文編號：703695