Skip to main content
SUPERVISOR
امانوئل نانو (استاد مشاور) محمدصادق گلسرخی اصفهانی (استاد مشاور) مرضیه کمالی (استاد راهنما) فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما) رمئو اورتگا (استاد مشاور)
 
STUDENT
Mostafa Almodarresi
سیدمصطفی یزدی المدرسی ی س

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1394

TITLE

Consensus Control for a Class of Second-Order Nonlinear Systems with Parametric Uncertainty
Position and velocity consensus problems of second-order nonlinear multi-agent systems are considered in this thesis. Distributed adaptive controllers are developed to tackle with the uncertain parameters. Introducing new Lyapunov functions, global consensus results are achieved without requiring global Lipschitz condition or polynomiality assumption on the nonlinear functions. As an interesting application and iired from the proposed method for the velocity consensus of general nonlinear systems, a new controller is designed to solve the challenging problem of global frequency synchronization of second-order Kuramoto oscillators with phase shifts. Simulations results demonstrate the effectiveness of proposed method for global frequency synchronization of a network of second-order Kuramoto oscillators with phase shifts.
همکاری بین موجودات زنده، این قدرت را به آنها می‌دهد تا به صورت گروهی به اهدافی دست پیدا کنند که دستیابی به آنها برای هر یک به‌صورت مستقل ناممکن است. بدون شک لازمه همکاری بین چند عامل مستقل، اجماع و توافق آنها بر روی کمیت‌هایی کلیدی است. سیستم‌های غیرخطی، توانایی مدل‌سازی دقیق بسیاری از پدیده‌های طبیعی را دارند. بدین منظور در این رساله قصد داریم به بررسی اجماع در دسته‌ای از سیستم‌های غیرخطی نامعین بپردازیم. به‌طور مشخص به بررسی دو دسته کاربردی از سیستم‌های غیرخطی مرتبه دوم یعنی سیستم‌های اویلر-لاگرانژ و اسیلاتورهای Kuramoto می‌پردازیم. پارامترهای این سیستم‌ها نامعین در نظر گرفته می‌شود. برای شبکه‌ای از سیستم‌های اویلر-لاگرانژ نامعین، با فرض اطلاع از کران تعداد اندکی از پارامترها، روش‌های تطبیقی جدیدی برای دستیابی به اجماع بدون رهبر و اجماع رهبر-پیرو ارائه می‌شود. نشان داده می‌شود در صورتی که گراف ارتباطی شبکه متصل باشد، حصول اجماع حتی بدون تبادل اطلاعات سرعت بین عامل‌ها نیز امکان‌پذیر است. اسیلاتورهای Kuramoto به دو دسته مرتبه اول و مرتبه دوم تقسیم‌بندی می‌شوند. برای شبکه‌ای از اسیلاتورهای مرتبه اول یک کنترل‌کننده خطی توزیع‌شده برای دستیابی به اجماع رهبر-پیرو ارائه می‌شود. نشان داده می‌شود با انتخاب مناسب پارامترهای کنترل‌کننده می‌توان ابتدا اسیلاتورها را به اجماع فاز محدود (با کران دلخواه) با رهبر رساند. سپس با انتخاب مناسب این کران فاز، اجماع فرکانس با رهبر نیز تضمین می‌شود. شرط ارائه شده، شرطی کافی جهت دستیابی به اجماع فرکانس، با شروع از هر آرایش فاز اولیه است. حصول اجماع در شبکه‌ای از اسیلاتورهای مرتبه دوم چالش برانگیزتر است. استفاده از کنترل‌کننده خطی، دستیابی به اجماع فرکانس با رهبر با شروع از هر آرایش فاز اولیه را تضمین نمی‌کند. در ادامه رساله یک کنترل‌کننده تطبیقی برای تضمین اجماع فرکانس در اسیلاتورهای Kuramoto مرتبه دوم پیشنهاد شده است. نکته حائز اهمیت در نظر گرفتن شیفت فاز در مدل اسیلاتورهای Kuramoto می‌باشد. در نظر گرفتن شیفت فاز، به نوعی تقارن سیستم را به‌هم زده و کاربرد توابع لیاپانوف مرسوم برای آنالیز پایداری سیستم را با مشکل مواجه می‌کند. مدل‌های Kuramoto می‌توانند رفتار دینامیکی سیستم‌های قدرت را به خوبی توصیف کنند. در انتهای این پژوهش، کاربرد یکی از روش‌های ارائه شده در پایدارسازی فرکانس ریزشبکه‌های قدرت نشان داده می‌شود.

تحت نظارت وف ایرانی