Skip to main content
SUPERVISOR
Farid Sheikholeslam,Eman Ezadi
فرید شیخ الاسلام (استاد راهنما) ایمان ایزدی نجف آبادی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Saeed Khan kalantary
سعید خان کلانتری رکن آبادی

FACULTY - DEPARTMENT

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

TITLE

Design of Robust Guidance Law for Multi-Agent Systems with Input Saturation and Disturbance
In this research, a new framework is studied and presented to design a guidance law for a multi-agent interception system, which is used to tackle high-speed targets. These targets are not easily recognizable, so accurate estimation of their position is not available at far distances, and measurement systems only detect a range of target presence. On the other hand, due to various uncertainties in the dynamical modeling of the interceptors, the designed guidance and control laws must be. To deal with the uncertainty of target identification according to the statistical properties of the measurement systems, we consider the target as an envelope. To tackle this envelope, we define a virtual hull on the interceptor side, which is used to guide the agents in the middle phase. In this phase, the points that are optimally selected are placed in the virtual hull, and each agent is directed to these points. To do this, first, the problem of extracting these optimal points is investigated, and by solving it, the optimal formation is extracted inside the hull. Then, the multi-agent guidance law is designed with the differential game approach using dynamic adaptive programming. The problem is constrained by collision avoidance, input saturation, and disturbance. Integral reinforcement learning is used for training. In this approach, each agent follows a path that results in multi-agent formation tracking. Next, due to the importance of increasing efficiency, optimal design, and cost-effectiveness, an integrated guidance and control law is designed. In this method, considering the disturbance constraints, parametric uncertainty, and input saturation, an integrated guidance and control law is proposed using extended state observer and command filter. Unlike the mid-phase, the final phase is functionally single-agent. In the end, an integrated simulation for high-speed target tracking is performed, in which the mid-phase and final phase are implemented using the proposed integrated guidance and control law. It is shown that the proposed framework improves target interception. Key Words : Robust Guidance, Multi-Agent System, Adaptive Dynamic Programming, Disturbance and Input Saturation, Integrated Guidance and Control
فارسی: در این پژوهش به بررسی و ارائ? ساختاری نوین جهت طراحی قانون هدایت برای سامان? پدافند چندعاملی پرداخته شده است که کاربرد مهم این رویکرد مقابله با اهداف پرسرعت است. این اهداف به راحتی قابل تشخیص نیستند به همین دلیل در فواصل دور، تخمین دقیقی از موقعیت آن‌ها در دسترس نیست و سامانه‌های اندازه‌گیری صرفاً محدوده‌ای از حضور هدف را شناسایی می‌کنند. از سوی دیگر به دلیل وجود نامعینی‌های مختلف در مدل‌سازی دینامیک رهگیرها، قوانین هدایت و کنترل طراحی شده باید نسبت به نامعینی‌ها مقاوم باشند. جهت مواجهه با نامعینی شناسایی هدف با توجه به مشخصات آماری سامانه‌های اندازه‌گیری، هدف را به صورت یک پوش (محدوده) درنظر گرفته و برای مقابله با این پوش، پوشی مجازی در سمت رهگیر تعریف می‌کنیم که این پوش برای هدایت عامل‌ها در فاز میانی مورد استفاده قرار می‌گیرد. بدین شکل که نقاطی که از منظر مشخصی بهینه باشند در پوش مجازی پیدا کرده و هر عامل به سمت این نقاط هدایت می‌شوند. برای انجام این کار ابتدا مسئل? استخراج این نقاط بهینه مورد بررسی قرار می‌گیرد که با حل آن، آرایش بهین? مطلوب در داخل پوش استخراج می‌گردد. در ادامه، طراحی قانون هدایت چندعاملی با رویکرد حل مسئل? بازی تفاضلی با استفاده از برنامه‌ریزی پویای تطبیقی انجام می‌شود. طرح مسئله با قیود عدم برخورد عامل‌ها، اشباع ورودی و اغتشاش انجام گرفته و برای آموزش از یادگیری تقویتی انتگرالی به شکل برخط استفاده می‌شود. هر عامل در این روش مسیری را طی می‌کند که نتیج? آن به ردیابی آرایش در قالب سامان? چند عاملی منتهی می‌گردد. در ادامه با توجه به بررسی‌های انجام شده و به دلیل اهمیت مسائل افزایش راندمان، طراحی بهینه و اقتصادی بودن، به طراحی یکپارچ? قانون هدایت و کنترل می‌پردازیم. در این روش با در نظر گرفتن قیود اغتشاش، عدم قطعیت پارامتری و اشباع ورودی، با بهره‌گیری از رؤیت‌گر حالت افزوده و فیلتر فرمان، قانون هدایت و کنترل یکپارچه به روش پسگام طراحی می‌شود. فاز نهایی بر خلاف فاز میانی به لحاظ عملکردی به صورت تک‌عاملی انجام می‌گیرد. در انتها شبیه‌سازی یکپارچه‌ای جهت رهگیری هدف با سرعت بالا انجام می‌شود که طی آن فاز میانی و فاز نهایی با استفاده از قانون هدایت و کنترل یکپارچه انجام می‌گیرد. این شبیه‌سازی یکپارچه نشان می‌دهد که استفاده از ساختار پیشنهاد‌شده امکان درگیری با هدف پرسرعت را بهبود می‌بخشد. واژه های کلیدی : هدایت مقاوم، سامانه های چندعاملی، برنامه ریزی پویای تطبیقی، اغتشاش و اشباع ورودی، هدایت و کنترل یکپارچه

ارتقاء امنیت وب با وف بومی