不确定通信下网络化euler-lagrange系统的一致性研究

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2、导下进斤的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论丈中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献巧已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一本人学位论文及涉及相关资料若有不实，愿意承担切相关的法律责任。獻妙Ｌ研究生签名：东日期：南京邮电大学学位论文使用授权声明本人授权南京邮电大学可Ｗ保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档可；允许论文被查阅和借阅；可Ｗ将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检

3、索；１＾采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。本文电子文档的内容和纸质论文的内容相…致。论文的公布（包括刊登）授权南京邮电大学研究生院办理。涉密学位论文在解密后适用本授权书。八旅心…）研巧生签名：采瓜＿＿导师签名日期：ResearchontheconsistencyofnetworkedEuler-LagrangesystemswithuncertaincommunicationThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheDegreeofMastero

4、fEngineeringByHuangXiaomengSupervisor:Prof.FanChunxiaFebruary2016摘要多智能体的一致性研究一直以来都是科学和工程控制领域的研究热点。智能体动力学可以用一阶模型、二阶模型、高阶模型和Euler-Lagrange方程等来描述，其中最复杂的要数Euler-Lagrange方程，因为Euler-Lagrange方程具有强非线性。多智能体系统中的个体需要通过网络进行信息交互，而通信网络中存在诸多不可靠性，因此研究网络化多Euler-Lagrange系统的一致性具有相当大的挑战性的。除此之外，网络化Euler-Lagrang

5、e系统在工程领域中具有很强的现实意义，工程中有大量的动力学系统可以由Euler-Lagrange方程来描述，比如机械臂、航天器、机器人等。本文主要研究了在不确定通信条件下网络化Euler-Lagrange系统的一致性问题。本文的主要工作概括如下：一、研究了在有向切换拓扑下的网络化Euler-Lagrange系统的一致性问题。在现实环境中，通信网络经常会受到干扰或者通信距离会发生变化，因此网络中某些链路可能断开或连通，也就是说网络拓扑会发生变化。除此之外，网络中信息的丢包也可简化为通信拓扑的切换。本文考虑了系统动力学中的未知参数和网络拓扑的定向切换，提出了一种自适应控制结构，实

6、现了具有领导者的网络化多Euler-Lagrange系统的分布式一致性控制。这里不要求通信拓扑一直连通，允许通信拓扑在任意瞬时是不连通的。最后，通过网络化的4个机械臂的一致性仿真验证本文所提出的控制律的有效性。二、研究了在相对速度未知并且有向切换拓扑的情况下，网络化多Euler-Lagrange系统的一致性问题。在实际应用中，会为了节省费用、空间和重量而不安装速度传感器。切换的通信拓扑允许网络在任意瞬时是不连通的，但必需是联合连通的，且连通图具有一个有向生成树。本文引入一个无源滤波器来补偿相对速度的缺失，提出了一个分布式控制器实现了网络化多Euler-Lagrange系统的一

7、致性。最后，用网络化的4个机械臂系统进行数值仿真，仿真结果表明本文所提出的无源滤波一致性算法是有效的。三、研究了在同时存在时变通讯时延和时变自时延的情况下，有向固定拓扑的网络化Euler-Lagrange系统一致性问题。本文提出了一个自适应一致性控制器，允许通信受限于时变通讯时延和自时延，使得系统在一个静态领导者的领导下实现一致性。最后用网络化的4个机械臂系统进行数值仿真，仿真结果表明本文所提出的自适应一致性算法是有效的。关键词:网络化Euler-Lagrange系统，切换拓扑，一致性，无源滤波器，时变