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

XML English Abstract Print


Download citation:
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
فردوسی حسین، هاشمی مهناز. کنترل عصبی تطبیقی سیستم‌های غیرخطی مرتبه کسری چند عامله با وجود محدودیت خطا. مجله کنترل. 1400; 15 (3) :67-55

URL: http://joc.kntu.ac.ir/article-1-757-fa.html


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
چکیده:   (2670 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.
متن کامل [PDF 3077 kb]   (161 دریافت)    
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

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 نظر درباره این مقاله : نام کاربری یا پست الکترونیک شما:
CAPTCHA

ارسال پیام به نویسنده مسئول


بازنشر اطلاعات
Creative Commons License این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است.

کلیه حقوق این وب سایت متعلق به مجله کنترل می باشد.

طراحی و برنامه نویسی : یکتاوب افزار شرق

© 2022 CC BY-NC 4.0 | Journal of Control

Designed & Developed by : Yektaweb