كنترل توزيع شده حركت گروهي عامل ها در در شبكه اي از سيستم هاي چندعاملي

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

دكتري

مساله حركت گروهي، يكي از مسائل مورد بررسي در سيستم‌‌‌‌هاي چندعاملي مي‌‌‌‌باشد كه اطلاعات بين عامل‌‌‌‌ها به صورت محلي در بستر توپولوژي ارتباطي، به اشتراك گذاشته شده و مشاركت بين عامل‌‌‌‌ها جهت پيروي از رهبر گروه صورت مي‌‌‌‌پذيرد. پيروي كردن از رهبر گروه بايد به گونه‌اي انجام گيرد كه عامل‌‌‌‌ها به سرعت همسان با سرعت رهبر گروه برسند و فاصله نسبي يكساني بين عامل‌‌‌‌ها حفظ شود و در حين حركت گروهي، از برخورد بين عامل‌‌‌‌ها جلوگيري به عمل آيد. دست‌يابي به اين اهداف، با استفاده از طراحي قانون‌‌‌‌هاي كنترلي توزيع شده جهت اعمال به عملگر هر عامل پيرو و توجه به محدوديت‌هاي عملي انجام مي‌شود. برخي از اين محدوديت‌هاي عملي عبارتند از: رفتار ديناميكي غيرخطي عامل‌‌‌‌ها و تاثير ديناميك‌هاي مدل نشده، اشباع سيگنال ورودي كنترل عملگر جهت اعمال به كنترل‌كننده و تاخير در لينك انتقال اطلاعات. اين موارد، موجب كاهش كارآيي يا حتي بروز ناپايداري در رفتار مشاركتي عامل‌‌‌‌ها منجر شود. از اين رو، پژوهشگران و محققان طي دهه‌هاي اخير به طراحي كنترل كننده تطبيقي توزيع‌شده بين عامل‌‌‌‌ها در حضور يك يا دو مورد از محدوديت‌‌‌‌هاي ياد شده پرداخته‌اند كه با وجود پژوهش‌هاي انجام شده تاكنون، هم‌چنان نيازمند تحقيقات گسترده مي‌‌‌‌باشد. اين رساله، به بررسي همزمان هر سه محدوديت اشاره شده پرداخته است. بسياري از كاربردهاي عملي، به صورت همزمان با وقوع اين محدوديت‌ها مواجه هستند كه براي مثال مي‌توان به مساله كنترل مشاركتي در ربات‌هاي هوايي و يا ربات‌هاي خودمختار دريايي اشاره نمود. به اين منظور، قانون كنترل تطبيقي توزيع شده براي دست‌يابي به حركت گروهي در سيستم‌‌‌‌هاي چندعاملي ارائه شده است كه تبادل اطلاعات بين عامل‌‌‌‌ها با وجود برخي ملاحظات واقعي از قبيل تاخير در لينك ارتباطي عامل‌ها صورت گرفته است. پس از آن، پايداري سيستم جهت رسيدن به اهداف مساله بررسي شده است. زماني كه فاصله بين عامل‌‌‌‌ها به حداكثر محدوده برد سنسور عامل‌‌‌‌ها رسيده و يكي از لينك‌هاي ارتباطي در آستانه قطع شدگي قرار گيرد، سيگنال ورودي كنترل با اندازه دامنه بسيار بزرگي براي جلوگيري از قطع ارتباط توسط تابع پتانسيل ايجاد مي‌‌‌‌شود. در كاربردهاي عملي، اين دامنه بزرگ سيگنال ورودي كنترل قابل اعمال به عملگر عامل‌‌‌‌ها نخواهد بود. از اين‌رو، در برخي تحقيقات، پيشنهاد تابع كنترل كراندار مورد توجه قرار گرفته است. در اين رساله، تابع پتانسيل كراندار پيشنهاد شده و پارامترهاي كنترل سيستم در حضور نامعيني ناشي از ديناميك غيرخطي مدل نشده عامل‌‌‌‌ها، تخمين زده شده است. سپس قانون كنترل تطبيقي كراندار ورودي، با رويكرد توزيع‌شده ارائه شده است. كنترل‌كننده پيشنهادي، در حضور ديناميك غيرخطي عامل‌‌‌‌ها و نامعيني مدل نشده، قادر به شكل‌دهي حركت گروهي مشاركتي توزيع‌شده بين عامل‌‌‌‌ها بوده و از اشباع عملگرهاي هر عامل جلوگيري نموده است. كارآيي نتايج تحليلي با ارائه نتايج شبيه‌سازي عددي بررسي شده است.

232896

كنترل

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان