摘要：针对有向拓扑切换条件下的多四旋翼无人机时变编队跟踪控制问题,在领航-跟随策略下,利用局部邻居状态信息构造了性能约束下基于特殊正交群SO(3)的一致性控制协议。在该协议中,领航无人机的信息仅能提供给邻居无人机,且邻居无人机集合会发生变化。采用特殊正交群SO(3)空间中的旋转矩阵表征四旋翼的姿态,在此基础上设计姿态控制器,提高了编队控制的收敛速度。仿真实验表明,当有向拓扑切换的驻留时间大于固定阈值且满足时变编队跟踪控制可行性条件时,采用所设计控制律可使集群系统实现时变编队队形控制,验证了所提算法的有效性。

摘要：针对连续非线性多智能体系统的全局最优协同控制问题,本文提出了模糊输出反馈和逆最优方法的分布式一致性最优控制律和相应的控制策略.首先,通过一种区间2型T-S模糊模型将非线性系统等价转化为线性系统.其次,基于逆最优方法设计了全局最优协同控制律和相应的模糊输出反馈控制策略,智能体间仅仅通过局部通信,即可实现拓扑切换下非线性多智能体系统的二次性能全局最优控制,且系统的收敛速度大大提高.基于局部稳定性理论给出了全局逆最优控制的充要条件.最后,通过MATLAB算例验证所提方法的正确性和可行性.

摘要：研究了具有拓扑切换特性的离散型不确定时空网络的指数同步问题.基于稳定性理论,构造了具有指数形式的Lyapunov函数,并设计了同步控制器的结构方程,进而获得了时空网络的同步条件.同时,我们设计了未知参数的识别律,有效地识别了网络中的未知参数.最后,选取实际的激光相位共轭波空间扩展系统作为网络节点进行仿真模拟,验证了同步方案的可行性与控制器的有效性.通过构造具有指数形式的Lyapunov函数,能够有效地调节网络的同步速率.并且获得的同步条件中不包含网络的耦合矩阵项,消除了拓扑切换特性对同步过程的影响,使得网络同步性能更加稳定.

摘要：综合考虑了存在通信时延、拓扑结构切换、参数不确定性和外部扰动等情况下的编队卫星协同控制问题,分别提出了鲁棒位置和姿态协同控制器。采用Lyapunov直接法,通过恰当地选取公共的Lyapunov函数,保证了所设计的位置协同控制器对于通信时延和拓扑切换具有鲁棒性。控制器中设计了一个自适应项,用于在线补偿卫星质量的不确定性。进一步,引入了一个含有时变参数的非线性饱和函数向量项,保证了位置协同控制器对于外部扰动的鲁棒性,并且控制器是连续的。然后,将协同控制器推广到了姿态协同的情况,提出了类似的鲁棒姿态协同控制器。仿真结果表明了本文协同控制方案的有效性。

摘要：为解决拓扑切换和时延条件下的非线性多智能体协同输出调节问题,提出了分布式状态观测器控制算法和模糊反馈控制策略。利用T-S模糊模型将非线性系统转化为线性系统;针对智能体跟随者无法获取外部领导者系统状态的协同输出调节问题,设计了分布式状态观测器和模糊输出反馈控制器,通过状态观测器估计外部领导者系统的状态信息并反馈给系统的控制器,解决了跟随者无法获取外部领导者状态的问题;应用Lyapunov稳定性理论证明了拓扑切换和时延条件下非线性多智能体系统稳定性;最后,通过Matlab算例验证控制律的正确性和有效性。仿真结果表明:所设计的状态观测器能够解决系统状态不可测问题,跟随者能够跟踪到领导者信号,并且跟踪误差为零。

摘要：研究了具有拓扑切换特性的光学双稳态离散型不确定网络与目标信号之间的投影同步问题。将具有拓扑切换特性的离散型网络进行适当的分离配置,并采用主动控制法设计了合适的控制器。进一步构造一个特殊的Lyapunov函数使网络在短时间内达到同步,并获得了参数识别的更新规则。最后,进行数值仿真验证了所设计的控制器的有效性。

摘要：研究一类带有随机切换拓扑的多传感器网络化系统的分布式H∞滤波问题.首先提出一种新的监控机制来辨识拓扑的切换时刻,并利用Markov链来建模若干拓扑模态间切换.为了节约滤波系统的通信和计算资源,基于拓扑切换时刻的采样输出引入一组拓扑依赖的分布式事件触发传输方案.同时考虑主通道和冗余通道的数据丢包、拓扑切换与事件触发传输的影响,将网络化滤波误差系统建模为一随机时滞系统.利用Lyapunov-Krasovskii泛函,给出一有界实数引理使得滤波误差系统是稳定的且满足一定的衰减性能,并提出一种事件触发参数和网络化滤波增益的协同设计方法,最后通过仿真例子证明所设计滤波器的有效性和低能耗.

摘要：研究了具有通信拓扑随机切换的汽车队列系统稳定性分析问题。首先将汽车队列系统的非线性模型转换为线性化动力学模型,并结合汽车队列中存在的通信拓扑的随机特性,将新的汽车队列系统建模为具有拓扑随机切换切换的线性马尔科夫跳跃系统。在此基础上,利用线性矩阵不等式和李雅普诺夫方法对系统的稳定性进行了分析,同时给出使系统稳定的控制器设计方法。最后,仿真结果验证了本方法的有效性。

摘要：针对二阶一致性理论的无人机编队控制问题,以固定翼无人机为研究对象,提出了一种改进二阶一致性算法的无人机编队控制策略。通过引入虚拟领航者构建能够直观描述编队队形的相对运动坐标系,从水平与纵向相解耦的无人机运动学模型出发,同时考虑无人机系统的性能约束条件,对一致性算法进行了改进。针对无人机在不同飞行场景下的队形变换,基于KM算法设计了编队变换时编队成员位置的再分配策略,并采用改进L_(1)制导律作为虚拟领航者的航迹跟踪方法。最后通过仿真验证了本文所设计控制方法的可行性和有效性,仿真结果表明该方法可以在满足无人机系统性能约束的前提下形成稳定编队,同时在多种飞行场景中快速进行队形变换及拓扑切换并消除位置误差。

摘要：对于多导弹协同拦截高超声速目标的问题,设计了一种具有领弹-从弹拓扑结构的异类导弹协同制导律:配备有高性能导引头的领弹采用改进比例导引法拦截目标;未配备导引头的从弹利用通信手段,采用二阶一致性跟踪算法,对领弹进行跟踪。两类导弹同时命中目标,形成"多对一"的拦截态势。异构型的制导策略可以降低对导引设备的需求,具备较理想的作战效费比。领弹与从弹的弹道均源于改进比例导引法,具有较理想的弹道特性。给出了协同制导律在固定拓扑与切换拓扑下成立的充分条件。算例仿真验证了所提出的制导律能够实现对高超声速目标的协同拦截,具有良好的可行性。