网络化混杂系统的随机扰动控制

论文摘要

在现实的生活中,随机现象广泛存在,其中实际的工程工业中随机扰动是不可避免的,比如空气中的湿度、风速、天气的温度等因素都会对系统的稳定造成一定程度上的影响。因此,为了更精确的描述实际系统的动力学特征,设计更适合的控制器,所以在对系统建立模型时,我们需要充分考虑时间的连续性以及对随机因素做出的控制,使系统最终能达到稳定状态。本文研究了在时间连续的情况下,网络化混杂系统的随机扰动控制问题,主要工作如下:1.在无向拓扑结构下对带有随机采样控制的复杂动力学网络系统的一致性分析进行了讨论。首先在连续时间状态下提出了带有随机采样控制的复杂动力学网络系统。其次,在系统中利用采样信息连接节点,即扰动项中带有采样信息且含有非线性函数,并假设非线性函数满足一般Lipschitz条件。为了使网络系统达到状态稳定,对所有节点在采样时刻的状态输入误差系统进行估计,然后通过串联系统输入状态稳定性质、Lyapunov函数、图论、矩阵不等式等方法实现在采样时刻的一致性。最后,给出一个例子说明结论的有效性。2.主要研究了利用噪音作为节点连接二阶非线性动力学多智能体系统的分布式协调一致性问题。首先,提出一种新的连接方式,把噪音作为节点之间的连接。其次,将这种新的连接方式利用随机微分方程运用到多智能体系统,形成多智能体系统的随机控制。再次,在噪音作为信息传输的网络结构局部信息的基础上,设计一种分布式协调自适应协议,即矢量自适应协议为通信的每个节点需分配一个时变耦合权重,耦合增益可以在随机二阶多智能体系统的分布式协议下实现一致性。然后,讨论了带有领导者和不带领导者的情况,实现了具有噪音连接节点的随机控制增益多智能体系统的一致性。最后,利用Matlab进行仿真,得到的结果验证了理论分析的有效性。3.考虑了多种噪声混合的随机非线性复杂系统稳定性以及实际工程中的应用问题。首先提出了带有布朗运动和非布朗运动的非线性复杂系统的随机微分方程。其次,证明了随机微分方程解的存在唯一性。然后,由于随机微分方程有解的存在,在一定的假设条件下利用凸函数的知识得到了系统方程渐近稳定的条件。最后给出了在实际工程中的应用以及数值仿真,并验证了结论的有效性。

论文目录

摘要

Abstract

1 绪论

1.1 引言

1.2 研究背景及意义

1.3 本文主要研究工作及章节安排

2 复杂动力学网络系统在随机采样控制下的一致性分析

2.1 引言

2.2 问题描述

2.2.1 预备知识

2.2.2 模型描述

2.3 主要结果

2.4 数值实验

2.5 结论

3 基于噪音切换和边缘自适应协议算法的多智能体随机控制

3.1 引言

3.2 模型描述

3.3 主要结果

3.3.1 随机多智能体系统中无领导者的情况

3.3.2 随机多智能体系统中带有领导者的情况

3.4 应用及数值仿真

3.5 总结

4 多种噪声混合的随机非线性系统稳定性及其应用

4.1 引言

4.2 随机微分方程解的存在唯一性

4.3 噪声状态稳定

4.4 应用及数值模拟

4.5 总结

5 论文总结与展望

致谢

参考文献

个人简历、在学期间发表的学术论文及取得的研究成果

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 匡艳

导师: 叶志勇

关键词: 无穷小算子,随机采样控制,自适应控制,噪声切换,稳定性,一致性

来源: 重庆理工大学

年度: 2019

分类: 基础科学

专业: 数学

单位: 重庆理工大学

分类号: O231

总页数: 68

文件大小: 1412K

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网络化混杂系统的随机扰动控制

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