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多智能体系统的故障诊断与容错控制方法研究
| 论文题名： | 多智能体系统的故障诊断与容错控制方法研究 |
| 关键词： | 多智能体系统;未知输入观测器;安全气囊生产线;工位卷袋故障;容错控制;李雅普诺夫稳定性 |
| 摘要： | 近年来，随着智能体在军事和民用等各方面的广泛应用，多智能体系统的协调控制受到了越来越多地关注。由于单个智能体的故障可通过智能体间的协同行为扩散到整个系统，使整个系统失稳，甚至造成巨大损失。因此，本文建立了一种多智能体系统的故障处理框架，并在该框架下设计了基于未知输入观测器的故障诊断方法以及基于李雅普诺夫稳定性思想的容错控制策略。 首先，本文给出了多智能体系统、图论以及拉普拉斯矩阵之间的关系，在此基础上，分析了不同拓扑结构对系统稳定性的影响，建立了二阶多智能体系统的一般模型。同时介绍了系统常见的故障类型，并针对执行器故障，提出了基于未知输入观测器的故障诊断方法，构建出对特定故障不敏感的未知输入观测器，使得在故障发生时，能够根据故障定位逻辑快速定位出故障智能体。并通过Matlab仿真验证了所设计的观测器的有效性。 其次，采用李雅普诺夫稳定性思想，构造出李雅普诺夫势能函数。然后推导出多智能体系统分别在无向图和有向图下发生故障时保持系统稳定所需要满足的条件，并给出了权重调整策略，在实现容错的基础上满足了一定的性能指标，通过水平位置收敛运动仿真，验证了其有效性。 最后，把本文提出的故障诊断与容错控制方法应用在汽车安全气囊生产线折袋工位上。根据安全气囊折袋工位各个电机存在的耦合关系，给出了对应的多智能体模型。针对该工位的卷袋故障进行了故障判别，并通过Matlab仿真，验证了本文所提方法的可行性。 |
| 作者： | 付留杰 |
| 专业： | 控制科学与工程 |
| 导师： | 张袅娜 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长春工业大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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