聯合連通恒定時延網絡中多EL系統協調控制

苗玉霞

摘 要： 針對非線性EL系統中通信時延和網絡切換并存的情形，在把網絡化EL系統分為連通個體和孤立個體兩種類型的控制架構中，分別對這兩種個體設計不同的協調控制律，連通個體將自身與鄰居個體的狀態差作為輸入，孤立個體將其自身目前狀態與過去狀態差作為輸入。針對恒定時延網絡設計控制器，基于共同Lyapunov方法對系統穩定性進行了證明。設計數值仿真實驗，驗證了算法的有效性。

關鍵詞： 協調控制； 時延； 聯合連通； EL系統

中圖分類號： TN711?34； TP13 文獻標識碼： A 文章編號： 1004?373X（2016）05?0110?04

0 引 言

時延切換網絡是指在通信網絡中既存在時延，又存在切換特性。近幾年來，國內外學者逐漸開始關注這兩種因素并存的情形[1?4]。代表性的研究成果主要有：文獻[3]基于Lyapunov?Razumikhin方法，研究了聯合連通拓撲和通信時延共存時一階系統的協調算法。文獻[4]針對一階線性系統，根據時變時延的種類，建立了同時刻畫時延和聯合連通拓撲的混合模型，基于Lyapunov?Krasovskii函數方法，給出了一致性的充分條件。對于編隊衛星的協同控制問題，文獻[5]分別設計了位置和姿態協同控制器，綜合考慮了通信拓撲切換和通信時延存在的情況，通過選取公共Lyapunov函數的方法，證明了系統的穩定性，但該文獻設計的協同控制器要求每個個體都知道領航者的信息。

本文針對一類由EL系統描述的機械系統，對通信時延和聯合連通網絡共存的情況進行了研究，設計了允許恒定時延和聯合連通網絡共存的控制器，證明了閉環系統的穩定性。

4 結 論

本文研究了一種通信時延和網絡切換都存在于通信網絡中的情況，針對最為一般的聯合連通切換網絡，考慮到某些個體在某些時間段處于和其他個體無通信的狀態，針對孤立個體和連通個體分別設計協調控制律，連通個體將自身與鄰居個體的狀態差作為輸入，而孤立個體將其自身目前狀態與過去狀態差作為輸入。針對恒定時延設計了控制器，基于Lyapunov方法對系統的穩定性進行了證明，通過數值仿真實驗驗證了所設計控制器的有效性。

圖6 個體的速度狀態分量[q（2）]變化曲線

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