دوره 15، شماره 3 - ( مجله کنترل، جلد 15، شماره 3، پاییز 1400 )
جلد 15 شماره 3,1400 صفحات 67-55 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Ferdowsi H, Hashemi M. Adaptive neural control of nonlinear fractional order multi- agent systems in the presence of error constraintion. JoC 2021; 15 (3) :55-67
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-757-fa.html
URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-757-fa.html
فردوسی حسین، هاشمی مهناز. کنترل عصبی تطبیقی سیستم‌های غیرخطی مرتبه کسری چند عامله با وجود محدودیت خطا. مجله کنترل. 1400; 15 (3) :55-67
حسین فردوسی1 
، مهناز هاشمی* 2
، مهناز هاشمی* 2
1- دانشکده مهندسی برق، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد،
2- مرکز تحقیقات پردازش دیجیتال و بینایی ماشین، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد
2- مرکز تحقیقات پردازش دیجیتال و بینایی ماشین، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد
چکیده: (4937 مشاهده)
در این مقاله، مسئله کنترل ردیابی سیستم‌های چند عامله مرتبه کسری بررسی شده است. نامعینی‌های پارامتری سیستم، قیود بر خطا، مناسب بودن پاسخ گذرا و ردیابی مطلوب پاسخ از چالش‌های موجود در این پژوهش است. به دلیل وجود چنین چالش‌های ذکر شده، رویکرد کنترل تطبیقی و تخمین‌گر عصبی در این پژوهش به‌کارگرفته شده‌اند. در این مقاله، ابتدا به بررسی سیستم‌های چند عامله مرتبه کسری با پارامترهای نامعین، در حضور محدودیتهای خطا پرداخته شده است. سپس، یک کنترل‌کننده برمبنای کنترل تطبیقی و روش کنترل سطح دینامیکی به‌نحوی طراحی شده است که هدف کنترلی تعقیب خروجی مطلوب با وجود برآورده شدن قیود خواسته شده محقق شود. کارایی موثر کنترل کننده پیشنهادی، با شبیه سازی توسط نرم افزار متلب در قسمت شبیه سازی نتایج نشان داده شده است.
واژه‌های کلیدی: دینامیک مرتبه کسری، سیستم‌های غیرخطی چند عامله، نامعینی پارامتری، شبکه-های عصبی، کنترل کننده تطبیقی
نوع مطالعه: پژوهشي |
موضوع مقاله:
تخصصي
دریافت: 1399/1/28 | پذیرش: 1399/10/25 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1399/12/10 | انتشار: 1400/9/10
دریافت: 1399/1/28 | پذیرش: 1399/10/25 | انتشار الکترونیک پیش از انتشار نهایی: 1399/12/10 | انتشار: 1400/9/10
فهرست منابع
1. [1] R. Olfati-Saber and R. M. Murray, "Consensus problems in networks of agents with switching topology and time-delays", IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 49, no. 9, pp. 1520-1533, Sep. 2004. [DOI:10.1109/TAC.2004.834113]
2. [2] W. Yu, W. Ren, W. X. Zheng, G. Chen, and J. Lü, "Distributed control gains design for consensus in multi-agent systems with second-order nonlinear dynamics", Automatica, vol. 49, no. 7, pp. 2107-2115, 2013. [DOI:10.1016/j.automatica.2013.03.005]
3. [3] Z. Meng, Z. Lin, and W. Ren, "Robust cooperative tracking for multiple non-identical second-order nonlinear systems, " Automatica, vol. 49, no. 8, pp. 2363-2372, 2013. [DOI:10.1016/j.automatica.2013.04.040]
4. [4] F. Chen, Y. Cao, and W. Ren, "Distributed average tracking of multiple time-varying reference signals with bounded derivatives", IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 57, no. 12, pp. 3169-3174, Dec. 2012. [DOI:10.1109/TAC.2012.2199176]
5. [5] G. Hu, "Robust consensus tracking of a class of second-order multiagent dynamic systems", System Control Letters, vol. 61, no. 1, pp. 134-142, Jan. 2012. [DOI:10.1016/j.sysconle.2011.10.004]
6. [6] H. Zhang and F. L. Lewis, "Adaptive cooperative tracking control of higher-order nonlinear systems with unknown dynamics", Automatica, vol. 48, no. 7, pp. 1432-1439, Jul. 2012. [DOI:10.1016/j.automatica.2012.05.008]
7. [7] R. L. Magin, "Fractional Calculus in Bioengineering", Redding CA, USA: Begell House, 2006.
8. [8] R. Bagley and P. Torvik, "On the fractional calculus model of viscoelastic behavior", Journal of Rheology, vol. 30, pp. 133-155, 1986. [DOI:10.1122/1.549887]
9. [9] I. Cohen, I. Golding, I. G. Ron, and E. Ben-Jacob, "Biofluid dynamics of lubricating bacteria", Mathematics Methods in Applied Sciences, vol. 24, nos. 17-18, pp. 1429-1468, Dec. 2001. [DOI:10.1002/mma.190]
10. [10] Y. Cao, Y. Li, W. Ren, and Y. Chen, "Distributed coordination of networked fractional-order systems", IEEE Transactions on Systems, Man, Cybern. B, Cybern., vol. 40, no. 2, pp. 362-370, Apr. 2010. [DOI:10.1109/TSMCB.2009.2024647]
11. [11] S. G. Samko, A. A. Kilbas, and O. I. Marichev, "Fractional Integrals and Derivatives and Some their Applications", Yverdon, Switzerland: Gordon Breach Sci., 1993.
12. [12] J. Sabatier, O. P. Agrawal, and J. A. T. Machado, "Advances in Fractional Calculus: Theoretical Developments and Applications in Physics and Engineering", Heidelberg, Germany: Springer, 2007. [DOI:10.1007/978-1-4020-6042-7]
13. [13] I. Petras, "Fractional-Order Nonlinear Systems", Modeling Analysis and Simulation. New York, NY, USA: Springer, 2011. [DOI:10.1007/978-3-642-18101-6]
14. [14] D. Baleanu, Z. B. Guvenc, and J. A. T. Machado, "New Trends in Nanotechnology and Fractional Calculus Applications", New York, NY, USA: Springer, 2010. [DOI:10.1007/978-90-481-3293-5]
15. [15] S. E. Hamamci, "An algorithm for stabilization of fractional-order time delay systems using fractional-order PID controllers", IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 52, no. 10, pp. 1964-1969, Oct. 2007. [DOI:10.1109/TAC.2007.906243]
16. [16] M. A. Duarte-Mermoud, N. Aguila-Camacho, J. A. Gallegos, and R. Castro-Linares, "Using general quadratic Lyapunov functions to prove Lyapunov uniform stability for fractional order systems", Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation, vol. 22, nos. 1-3, pp. 650-659, 2015. [DOI:10.1016/j.cnsns.2014.10.008]
17. [17] W. Sun, Y. Li, C. Li, and Y. Chen, "Convergence speed of a fractional order consensus algorithm over undirected scale-free networks", Asian Journal of Control, vol. 13, no. 6, pp. 936-946, Nov. 2011. [DOI:10.1002/asjc.390]
18. [18] Y. Cao and W. Ren, "Distributed formation control for fractional order systems: Dynamic interaction and absolute/relative damping", System Control Letter, vol. 59, nos. 3-4, pp. 233-240, 2010. [DOI:10.1016/j.sysconle.2010.01.008]
19. [19] Almeida, R., Girejko, E., Hristova, S., & Malinowska, A. B, "Leader-following consensus for fractional multi-agent systems", Advances in Difference Equations, 2019(1), 301, 2019. [DOI:10.1186/s13662-019-2235-9]
20. [20] Ren, G., Yu, Y., Xu, C., & Hai, X, "Consensus of fractional multi-agent systems by distributed event-triggered strategy", Nonlinear Dynamics, 95(1), 541-555, 2019. [DOI:10.1007/s11071-018-4580-8]
21. [21] P. Gong, "Distributed tracking of heterogeneous nonlinear fractional order multi-agent systems with an unknown leader", Journal of Franklin Institute, vol. 354, no. 5, pp. 2226-2244, Mar. 2017. [DOI:10.1016/j.jfranklin.2017.01.001]
22. [22] Liu, H., Xie, G., & Gao, Y., "Consensus of fractional-order double-integrator multi-agent systems", Neurocomputing, 340, 110-124, 2019. [DOI:10.1016/j.neucom.2019.02.046]
23. [23] Wen, G., Zhang, Y., Peng, Z., Yu, Y., & Rahmani, A., "Observer-based output consensus of leader-following fractional-order heterogeneous nonlinear multi-agent systems", International Journal of Control, 1-9, 2019. [DOI:10.1080/00207179.2019.1566636]
24. [24] Sharafian, A., Sharifi, A., & Zhang, W., "Different types of sliding mode controller for nonlinear fractional multi-Agent system", Chaos, Solitons & Fractals, 131, 109481, 2019. [DOI:10.1016/j.chaos.2019.109481]
25. [25] Z.-G. Hou, L. Cheng, and M. Tan, "Decentralized robust adaptive control for the multiagent system consensus problem using neural networks", IEEE Transaction Systems, Man, Cybernetics B, Cybernetics, vol. 39, no. 3, pp. 636-647, Jun. 2009. [DOI:10.1109/TSMCB.2008.2007810]
26. [26] L. Cheng, Z.-G. Hou, M. Tan, Y. Lin, and W. Zhang, "Neural-network based adaptive leader following control for multiagent systems with uncertainties", IEEE Transaction Neural Network, vol. 21, no. 8, pp. 1351-1358, Aug. 2010. [DOI:10.1109/TNN.2010.2050601]
27. [27] A. Das and F. L. Lewis, "Distributed adaptive control for synchronization of unknown nonlinear networked systems", Automatica, vol. 46, no. 12, pp. 2014-2021, Dec. 2010. [DOI:10.1016/j.automatica.2010.08.008]
28. [28] A. Das and F. L. Lewis, "Cooperative adaptive control for synchronization of second-order systems with unknown nonlinearities", International Journal Robust Nonlinear Control, vol. 21, no. 13, pp. 1509-1524, Sep. 2011. [DOI:10.1002/rnc.1647]
29. [29] J. Mei, W. Ren, B. Li, and G. Ma, "Distributed containment control for multiple unknown second-order nonlinear systems with application to networked Lagrangian systems", IEEE Transaction, Neural Network Learn. System, vol. 26, no. 9, pp. 1885-1899, Sep. 2015. [DOI:10.1109/TNNLS.2014.2359955]
30. [30] L. Cheng, M. Cheng, H. Yu, L. Deng, and Z.-G. Hou, "Distributed tracking control of uncertain multiple manipulators under switching topologies using neural networks", In Advances in Neural Networks (LNCS 9719). Cham, Switzerland: Springer, pp. 233-241, Jul. 2016. [DOI:10.1007/978-3-319-40663-3_27]
31. [31] W.G. Kelly, A.C. Peterson, "The Theory of Differential Equations", Springer, Dordrecht, Heidelberg, London, 2010. [DOI:10.1007/978-1-4419-5783-2_1]
32. [32] Podlubny, I, "Fractional differential equations: an introduction to fractional derivatives, fractional differential equations, to methods of their solution and some of their applications", Elsevier, (1998).
33. [33] R. Diestel, "Graph Theory", Graduate texts in mathematics, volume 173, no. 7, 2012. [DOI:10.1007/978-3-662-53622-3_7]
34. [34] M. Shahvali, J. Askari, "Cooperative adaptive neural partial tracking errors constrained control for nonlinear multi‐agent systems", International Journal of Adaptive Control and Signal Processing, pp. 1019-1042, 2016. [DOI:10.1002/acs.2657]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |
