Skip to main content
SUPERVISOR
جواد عسگری مارنانی (استاد راهنما) محمدباقر منهاج (استاد راهنما) ایمان ایزدی نجف آبادی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Ali Ghasemi
علی قاسمی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر
DEGREE
Doctor of Philosophy (PhD)
YEAR
1391

TITLE

Fault-tolerant Formation Control of Linear Multi-agent Systems Using Complex Laplacian
In this thesis, the problem of distributed fault tolerant control for multi-agent systems with complex-weights directed communication topology is studied. First, a framework is proposed to associate optimal topology of multi-agent systems to a constrained optimization problem with complex Laplacian matrix, which is independent of the agent dynamics. Second, a bank of observers is constructed to compute residual vectors with an aim of allowing the fault detection and isolation of actuator fault to occur on any agent of the multi-agent systems. Third, a distributed finite-time convergent observer is proposed for each agent to estimate the state and fault in a finite time. Then, using the fault information obtained online, an adaptive fault tolerant control protocol is proposed to compensate for the failure effects and to enable all the agents to achieve the control goal. Also, we show that the closed-loop system can be guaranteed to be asymptotically stable in the presence of faults. Finally, some numerical example results are given to demonstrate the effectiveness of the proposed schemes. Key Words Multi-agent system, Complex Laplacian, Fault tolerant control.
در این رساله، مسئل? کنترل انعطاف‌پذیر در برابر عیب سیستم‌های چندعاملی بر پای? لاپلاسین مختلط جهت حصول یک آرایش سطحی مورد بررسی قرار می‌گیرد. در فرمول‌بندی مسئله، تعامل میان عامل‌ها توسط یک گراف جهت‌دار با ضرائب وزنی مختلط مدل می‌شود. اهمیت در نظر گرفتن ضرائب وزنی مختلط در مدل‌سازی ارتباط میان عامل‌ها در این است که می‌توان با استفاده از یک قانون کنترل خطی ساده به یک آرایش سطحی با چهار درجه آزادی برسیم که حصول این هدف با ویژگی بیان شده بر پای? لاپلاسین حقیقی امکان‌پذیر نمی‌باشد. مسئل? کنترل انعطاف‌پذیر در برابر عیب سیستم‌های چندعاملی به علت وجود ارتباط میان عامل‌ها، از چالش‌های مطرح در این‌ نوع سیستم‌ها می‌باشد. این مسئله در سیستم‌های چندعاملی بر پای? لاپلاسین مختلط پیچیده‌تر است. در این راستا، ابتدا به طراحی یک توپولوژی ارتباطی با ضرائب وزنی مختلط در چهارچوب یک مسئل? بهینه‌سازی می‌پردازیم. بر این اساس در مقایسه با پژوهش‌های انجام شده در این زمینه، نیاز به یک ماتریس پایدارساز جهت تضمین پایداری کلی سیستم حلقه-بسته نخواهد بود و همچنین ماتریس لاپلاسین مختلط متناظر با توپولوژی موردنظر، یکتا خواهد بود. در گام بعد، مسئل? کنترل سیستم‌های چندعاملی با توپولوژی ارتباطی مختلط را برای گروهی از عامل‌ها با دینامیک خطی توسعه می‌دهیم. سپس، بر مبنای نتایج بدست‌ آمده به مسئل? تشخیص عیب می‌پردازیم. رویکرد پیشنهادی برخی از نقیصه‌های روش‌های پیشین شامل عدم توجه به تاثیر تعامل میان عامل‌ها و محدودیت بر روی توپولوژی ارتباطی را بر طرف می‌کند. از آنجایی که در مواجهه با مسئل? عیب، زمان از اهمیت بسزایی برخوردار است، در گام بعد بر مبنای پایداری زمان-محدود به تخمین عیب در یک زمان محدود خواهیم پرداخت. در ادامه بر اساس نتایج بدست آمده، به طراحی قانون کنترل مناسب به طوری که سیستم در زمان وقوع عیب عملکردی قابل قبول داشته باشد، می‌پردازیم. در پایان، کارائی روش‌های پیشنهادی را با ارائه چندین مثال شبیه‌سازی شده نشان می‌دهیم. واژه‌های کلیدی : 1- سیستم‌های چندعاملی، 2- لاپلاسین مختلط، 3- کنترل انعطاف‌پذیر در برابر عیب.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی