Control adaptativo en tiempo discreto para sistemas multiagente escalares inciertos con dinámicas acopladas: un enfoque basado en Lyapunov
Autores: Aly, Islam A.; Dogan, Kadriye Merve
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Control adaptativo en tiempo discreto para sistemas multiagente escalares inciertos con dinámicas acopladas: un enfoque basado en Lyapunov
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Tiempo discreto
Arquitecturas
Control adaptativo
Sistemas multiagente
Análisis de Lyapunov
Dinámica del observador
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
Las arquitecturas de tiempo discreto ofrecen una ventaja distinta sobre sus contrapartes continuas, ya que pueden implementarse fácilmente en hardware integrado sin la necesidad de procesos de discretización. Sin embargo, debido a la dificultad de garantizar expresiones de diferencia de Lyapunov, sus diseños, que se basan en marcos cuadráticos basados en Lyapunov, son altamente complejos. Como resultado, varios resultados existentes de tiempo continuo que utilizan métodos de control adaptativo para tratar con incertidumbres del sistema y dinámicas acopladas en agentes de un sistema multiagente no pueden aplicarse directamente al contexto de tiempo discreto. Además, en comparación con su equivalente de tiempo continuo, el intercambio de información de tiempo discreto basado en intervalos de tiempo periódicos es más práctico en el control de sistemas multiagente. Motivados por estos puntos de vista, en este documento, primero presentamos una arquitectura de control adaptativo de tiempo discreto diseñada para sistemas multiagente escalares inciertos sin dinámicas acopladas como resultado preliminar. Luego presentamos otro enfoque de control adaptativo de tiempo discreto para sistemas multiagente inciertos en presencia de dinámicas acopladas. Nuestro enfoque incorpora dinámicas de observador para gestionar dinámicas acopladas no medibles, junto con una matriz Laplaciana asignada por el usuario para inducir comportamientos cooperativos entre múltiples agentes. Nuestra solución incluye análisis de Lyapunov con funciones de Lyapunov logarítmicas y cuadráticas para garantizar estabilidad asintótica con ambos controladores. Para demostrar la efectividad de las arquitecturas de control propuestas, proporcionamos un ejemplo ilustrativo. El ejemplo numérico ilustrativo muestra que el control adaptativo de tiempo discreto estándar en ausencia de dinámicas de observador no puede garantizar el seguimiento del vector de estado de referencia, mientras que el control adaptativo de tiempo discreto propuesto puede asegurar el objetivo de seguimiento.
Descripción
Las arquitecturas de tiempo discreto ofrecen una ventaja distinta sobre sus contrapartes continuas, ya que pueden implementarse fácilmente en hardware integrado sin la necesidad de procesos de discretización. Sin embargo, debido a la dificultad de garantizar expresiones de diferencia de Lyapunov, sus diseños, que se basan en marcos cuadráticos basados en Lyapunov, son altamente complejos. Como resultado, varios resultados existentes de tiempo continuo que utilizan métodos de control adaptativo para tratar con incertidumbres del sistema y dinámicas acopladas en agentes de un sistema multiagente no pueden aplicarse directamente al contexto de tiempo discreto. Además, en comparación con su equivalente de tiempo continuo, el intercambio de información de tiempo discreto basado en intervalos de tiempo periódicos es más práctico en el control de sistemas multiagente. Motivados por estos puntos de vista, en este documento, primero presentamos una arquitectura de control adaptativo de tiempo discreto diseñada para sistemas multiagente escalares inciertos sin dinámicas acopladas como resultado preliminar. Luego presentamos otro enfoque de control adaptativo de tiempo discreto para sistemas multiagente inciertos en presencia de dinámicas acopladas. Nuestro enfoque incorpora dinámicas de observador para gestionar dinámicas acopladas no medibles, junto con una matriz Laplaciana asignada por el usuario para inducir comportamientos cooperativos entre múltiples agentes. Nuestra solución incluye análisis de Lyapunov con funciones de Lyapunov logarítmicas y cuadráticas para garantizar estabilidad asintótica con ambos controladores. Para demostrar la efectividad de las arquitecturas de control propuestas, proporcionamos un ejemplo ilustrativo. El ejemplo numérico ilustrativo muestra que el control adaptativo de tiempo discreto estándar en ausencia de dinámicas de observador no puede garantizar el seguimiento del vector de estado de referencia, mientras que el control adaptativo de tiempo discreto propuesto puede asegurar el objetivo de seguimiento.