Control of a network of time-varying agents under conditions of parametric uncertainty and external disturbances

Capa

Citar

Texto integral

Resumo

The structure of the control system for synchronisation of a network of identical agents under conditions of nonstationarity and parametric uncertainty of agent models is proposed. During synchronisation, it is required to ensure time-consistent behaviour of identical agents of the network taking into account external perturbations acting on each agent. In subsystems the scalar output of the leading agent is monitored, the agents are independent. Scalar inputs and outputs of agents are available for measurement. To solve the set network problem, controlling laws are built in each agent based on the auxiliary loop method, which is based on the principle of dynamic compensation. Signals carrying information negatively affecting the regulation of the subsystem are formed in advance, and then their compensation is carried out. In each agent, information about the derivatives of the intermediate signals is required, for which Khalil observers are used. To illustrate the performance of the proposed synchronisation system, we consider a numerical example of controlling a network object consisting of four agents, each of which is subject to external disturbances of different amplitude. Modelling in MATLAB Simulink has been carried out. The simulation results confirmed the theoretical conclusions and showed good performance of the synchronisation system under conditions of uncertainty and non-stationarity of the network agents' models.

Sobre autores

Aliya Imangazieva

Astrakhan State Technical University

Email: aliya111@yandex.ru
Astrakhan

Bibliografia

  1. АНДРИЕВСКИЙ Б.Р., ФУРТАТ И.Б. Наблюдатели воз-мущений: методы и приложения. Часть 1. Методы // Автоматика и телемеханика. –2020. – №9. – C. 3–61.
  2. АНДРИЕВСКИЙ Б.Р., ФУРТАТ И.Б. Наблюдатели воз-мущений: методы и приложения. Часть 2. Приложе-ния//Автоматика и телемеханика. – 2020. – №10. – C. 35–91.
  3. БУЙ В.Х., МАРГУН А.А., БОБЦОВ А.А. Синтез наблю-дателя переменных состояния и синусоидального воз-мущения для линейной нестационарной системы с неиз-вестными параметрами // Известия высших учебных за-ведений. Приборостроение. – 2024. – Т. 67, №3. – С. 209–219.
  4. ИМАНГАЗИЕВА А.В., ЦЫКУНОВ А.М. Робастное управление нестационарным динамическим объектом с компенсацией возмущений // Приборы и системы. Управ-ление, контроль, диагностика. – 2009. – №2. – C. 19–23.
  5. ИМАНГАЗИЕВА А.В. Синхронизация сети нелинейных объектов с запаздыванием по состоянию в условиях не-определенности // Мехатроника, автоматизация, управ-ление. – 2020. – Т. 21, №5. – С. 266–273.
  6. МИТРИШКИН Ю.В., КАРЦЕВ Н.М., КУЗНЕЦОВ Е.А. и др. Методы и системы магнитного управления плаз-мой в токамаках. – М.: КРАСАНД, 2020. – 528 с.
  7. ПЛОТНИКОВ С.А. Десинхронизация и колебательность в возбудимых сетях ФитцХью – Нагумо // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2023. – Т. 24, №6. – С. 292–299.
  8. ПОЛЯК Б.Т., ХЛЕБНИКОВ М.В., РАПОПОРТ Л.Б. Ма-тематическая теория автоматического управления: учебное пособие. – М.: ЛЕНАНД, 2019. – 500 с.
  9. ПPOCКУРНИКОВ А.В., ФРАДКОВ А.Л. Задачи и мето-ды сетевого управления // Автоматика и телемеханика. – 2016. – №10. – C. 3–39.
  10. СТАББЕРУД А.Р. Методы синтеза линейных систем автоматического управления с переменными парамет-рами // Современная теория систем управления / Под ред. Я.З. Цыпкина. – М.: Наука, 1970. – С. 17–86.
  11. ФУРТАТ И.Б., ЦЫКУНОВ А.М. Адаптивное управление объектами с запаздыванием по выходу // Известия выс-ших учебных заведений. Приборостроение. – 2005. – Т. 48, №7. – С. 15–19.
  12. ФУРТАТ И.Б. Дивергентные условия устойчивости ди-намических систем // Автоматика и телемеханика. – 2020. –№2. –С. 62–75.
  13. ФУРТАТ И.Б. Плотностные системы. Анализ и управле-ние // Автоматика и телемеханика. –2023. – №11. – С. 55–76.
  14. ЦЫКУНОВ А.М. Адаптивное и робастное управление динамическими объектами по выходу. – М.: Физматлит, 2009. – 268 с.
  15. ЦЫКУНОВ А.М. Алгоритмы робастного управления с компенсацией ограниченных возмущений // Автоматика и телемеханика. – 2007. – №7. – C. 103–115.
  16. ЦЫКУНОВ А.М. Робастная синхронизация сети объек-тов с распределенным запаздыванием // Автоматика и телемеханика. – 2015. – №11. – С. 60–75.
  17. ATASSI A.N., KHALIL H.K. Separation principle for the stabilization of class of nonlinear systems // IEEE Trans. Au-tomat. Control. – 1999. – Vol. 44, No.9. – P. 1672–1687.
  18. FEUER A., MORSE A.S. Adaptive control of single-input, single-output linear systems// IEEE Trans. on Automatic Control. – 1978. – Vol. 23, No. 4. – P. 557–569.
  19. FURTAT I.B., GUSHCHIN P.A., HUY N.BA. Control of Electrical Generators Based on Low-pass Filter and Artifi-cial Time-delay // IFAC – Papers OnLine. – 2022. – Vol. 55, No.12. – P. 353–358.
  20. FURTAT I., FRADKOV A., TSYKUNOV A. Robust syn-chronization of linear dynamical networks with compensa-tion of disturbances // Int. Journal of Robust and Nonlinear Control. – 2014. – Vol. 24, No.17. – P. 2774–2784.
  21. LI Q.-K., LIN H., TAN X.et al. H∞ Consensus for Multia-gent-Based Supply Chain Systems Under Switching Topolo-gy and Uncertain Demands // IEEE Trans.on Systems, Man, and Cybernetics: Systems. –2020. – Vol. 50, No. 12. –P. 4905–4918.
  22. MITRISHKIN Y.V., KORENEV P.S., KONKOV A.E. New horizontal andvertical field coils with optimised location for robust decentralized plasma position control in the IGNITOR tokamak // Fusion Engineering and Design. – 2022. – Vol. 174 –112993.
  23. NIKIFOROV V.O., PARAMONOV A.V., GERASI-MOV D.N. Adaptive Compensation of Unmatched Disturb-ances in Unstable MIMO LTI Plants with Distinct Input De-lays // IFAC – Papers OnLine. – 2023. – Vol. 56, No. 2. – P. 9179–9184.
  24. OLFATI–SABER R. Flocking for multi-agent dynamic sys-tems: algorithms and theory // IEEE Trans. on Automatic Control. – 2006. – Vol. 51, No. 3. – P. 401–420.
  25. POLYAK B.T., KHLEBNIKOV M.V., SHCHERBA-KOV P.S. Linear matrix inequalities in control systems with uncertainty // Automation and Remote Control. – 2021. –Vol. 82, No. 1. – P. 1–40.
  26. PYRKIN A., BOBTSOV A., ORTEGA R. An adaptive ob-server for uncertain linear time-varying systems with un-known additive perturbations // Automatica. – 2023. – Vol. 147. – 110677.
  27. XIA Y., LI C. Robust Control Strategy for an Uncertain Du-al-Channel Closed-Loop supply Chain with Process Innova-tion for Remanufacturing // IEEE Access. – 2023. – Vol. 11. – P. 97852–97865.
  28. XIANWEI L., YANG T., KARIMI H.R. Consensus of multi-agent systems via fully distributed event-triggered control // Automatica. – 2020. – Vol. 116. – 108898.

Arquivos suplementares

Arquivos suplementares
Ação
1. JATS XML
Baixar


Creative Commons License
Este artigo é disponível sob a Licença Creative Commons Atribuição–NãoComercial 4.0 Internacional.

Согласие на обработку персональных данных

 

Используя сайт https://journals.rcsi.science, я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных») даю согласие на обработку персональных данных на этом сайте (текст Согласия) и на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика» (текст Согласия).