کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7109645 1460652 2016 10 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Fault-tolerant finite time consensus for multiple uncertain nonlinear mechanical systems under single-way directed communication interactions and actuation failures
ترجمه فارسی عنوان
توافق زمان محدود محدودیت زمانی برای چندین سیستم مکانیکی غیر خطی نامشخص تحت تعاملات ارتباطی هدایت تک و خرابی های عمل
کلمات کلیدی
سیستم های چند عامل غیر خطی، گسل های نا معلوم نا معلوم، کنترل محدودیت زمان، توپولوژی تعامل مستقیم،
ترجمه چکیده
در این مقاله، مسئله توافق زمان محدود برای یک گروه از سیستم های مکانیکی غیر خطی نامشخص تحت عنوان توپولوژی ارتباطی هدایت شده و شکست های حرکتی مورد بررسی قرار می گیرد. با توجه به وجود پویایی غیرخطی ذاتی ناشناخته و گسل های غیر قابل کشف، نتیجه افزایش کنترل سیستم ناشناخته و متغیر زمان می شود، تاثیر کنترل بر روی سیستم نامعلوم است و سنتز کنترل زمان محدود نمی شود. مشکل اساسی پیچیده تر می شود، زیرا ارتباط میان عوامل نه تنها به صورت محلی بلکه به صورت یک طرفه عمل می کند. در این کار سه گام عمده برای دور زدن مشکلات فوق الذکر مورد استفاده قرار می گیرند، که منجر به انطباق پذیری بسیار پیچیده از راه حل های هم زمان می شود. در ابتدا، با به دست آوردن یک دارایی مفید در ماتریس جدید لاپلایس، مشکل فنی در طراحی کنترل زمان محدود و تجزیه و تحلیل ثبات نادیده گرفته می شود؛ ثانیا، برای مقابله با افزایش زمان متغیر و غیرقابل کنترل، مفهوم خطای ارزیابی پارامتر مجازی معرفی شده و در یک تابع لیائپونوف به طور ماهرانه انتخاب شده است؛ سوم، برای تسهیل تجزیه و تحلیل ثبات جهانی از طرح توافق احتمالی زمان محدود سازگار برای چندین سیستم غیر خطی سازگار، لمس مهم (لمۀ 7) حاوی نابرابری مفید است. علاوه بر این، زمان همگرایی محدود برای هر عامل برای رسیدن به پیکربندی اجماع مورد نیاز به طور صریح ایجاد شده است و دستورالعمل انتخاب پارامتر کنترل برای ایجاد اشتباهات باقی مانده به عنوان کوچک به عنوان مورد نظر ارائه شده است. اثربخشی طرح کنترل پیشنهادی با شبیه سازی عددی تایید شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی کنترل و سیستم های مهندسی
پیش نمایش مقاله
توافق زمان محدود محدودیت زمانی برای چندین سیستم مکانیکی غیر خطی نامشخص تحت تعاملات ارتباطی هدایت تک و خرابی های عمل
چکیده انگلیسی
This paper investigates the problem of finite time consensus for a group of uncertain nonlinear mechanical systems under single-way directed communication topology and actuation failures. Due to the existence of the unknown inherent nonlinear dynamics and the undetectable actuation faults, the resultant control gain of the system becomes unknown and time-varying, making the control impact on the system uncertain and the finite time control synthesis nontrivial. The underlying problem becomes further complex as the communication among the agents is not only local but also one-way directed. In this work, three major steps are employed to circumvent the aforementioned difficulties, leading to a robust adaptive fault-tolerant finite time consensus solution. Firstly, by deriving a useful property on the newly constructed Laplacian matrix, the technical difficulty in finite time control design and stability analysis is circumvented; Secondly, to deal with the time-varying and uncertain control gain, the concept of virtual parameter estimation error is introduced and incorporated into a skillfully chosen Lyapunov function; Thirdly, to facilitate the global stability analysis of the proposed adaptive fault-tolerant finite time consensus scheme for multiple nonlinear systems, an important lemma (Lemma 7) containing a useful inequality is derived. In addition, the finite convergence time for each agent to reach the required consensus configuration is explicitly established and recipes for control parameter selection to make the residual errors as small as desired are provided. The effectiveness of the proposed control scheme is confirmed by numerical simulation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Automatica - Volume 63, January 2016, Pages 374-383
نویسندگان
, , , ,