群体系统的协调控制理论及其应用杨波科学

基本信息

书    名

  群体系统的协调控制理论及其应用 

外文书名

出版社

  科学出版社

作    者

  杨波

定    价

  60.00元

出版时间

  2019.10

I S B N

  9787030623492

套装书

  否

重    量

  KG

装    帧

  平装

版    次

  1

字    数

  219000

页    数

  163

开      本

  16开

内容简介

群体系统是由大量相互作用的自主或半自主子系统通过网络互联所构成的复杂系统。移动机器人群、传感器网络甚至社会网络都是群体系统的典型实例。近年来，在世界范围内开展了群体系统理论与应用方面的探索研究，并且取得了一系列重要成果，群体系统的协调控制是当前群体系统研究的核心内容。《群体系统的协调控制理论及其应用》在介绍该学术领域国内外*新研究进展的基础上，系统地阐述了群体系统协调控制及其应用的理论和方法。

目    录

第1章 绪论1
1.1 大规模群体系统简介1
1.2 理论研究进展1
1.2.1 在生物学领域中的研究进展1
1.2.2 在计算机仿真学领域中的研究进展2
1.2.3 在控制工程领域中的研究进展3
1.2.4 稳定性分析5
1.3 应用研究现状5
1.3.1 在群体机器人领域中的应用5
1.3.2 在仿生学领域中的应用6
1.3.3 在自主车群体的协调控制和刚性编队领域中的应用8
1.3.4 工程实现8
1.4 小结10
参考文献 10
第2章 群体系统一阶协调一致性13
2.1 概述13
2.2 规则网络上的一致性问题14
2.2.1 动力学和网络结构14
2.2.2 一阶协调一致性协议14
2.3 一阶协调一致性能分析15
2.3.1 规则网络一阶协调一致性的收敛速度15
2.3.2 规则网络中通信约束的鲁棒性16开
2.4 大规模群体系统子系统状态的协调一致性18
2.4.1 大规模群体系统子系统状态的协调一致性定义18
2.4.2 基于非理想连接的线性一致性算法的稳定性分析19
2.4.3 基于加权连接的非线性一致性算法的稳定性分析20
2.4.4 仿真结果22
2.5 小结23
参考文献 23
第3章 群体系统二阶协调一致性25
3.1 概述25
3.2 具有延迟动力学的群体系统二阶协调一致性26
3.2.1 具有延迟动力学的二阶协调一致性协议26
3.2.2 *大动力学时延26
3.2.3 示例和仿真结果30
3.3 存在通信时延的群体系统二阶协调一致性32
3.3.1 存在通信时延的二阶协调一致性协议32
3.3.2 *大通信时延34
3.3.3 示例和仿真结果38
3.4 小结41
参考文献 41
第4章 群体系统高阶协调一致性42
4.1 概述42
4.2 群体系统高阶协调一致性分析与设计43
4.2.1 群体系统高阶协调一致性协议43
4.2.2 一般稳定性判据44
4.2.3 稳定判据的应用47
4.2.4 利用网络拓扑性质的高阶协调一致性的充分条件48
4.2.5 数值实例和仿真结果49
4.3 存在时延的多智能体网络中任意高阶协调一致性的稳定切换52
4.3.1 通用稳定切换判据52
4.3.2 高阶协调一致性*大可容许通信时延57
4.3.3 数值实例和仿真结果59
4.4 小结61
参考文献 61
第5章 群体系统受迫二阶协调一致性63
5.1 概述63
5.2 受迫二阶协调一致性协议63
5.3 达到受迫二阶一致的时延条件64
5.4 实例和仿真结果68
5.5 小结70
参考文献 70
第6章 随机群体系统的稳定性分析71
6.1 概述71
6.2 随机群体聚集模型71
6.3 随机群体聚集模型的稳定性分析72
6.4 随机微分方程的Euler-Maruyama数值方法78
6.5 群体系统动态的仿真分析79
6.6 小结82
参考文献 82
第7章 群体系统的协调控制理论在水下航行器群中的应用84
7.1 概述84
7.2 基于LQG/LTR的水下航行器多变量鲁棒控制84
7.2.1 NEROV新型自主式水下航行器84
7.2.2 LQG/LTR鲁棒控制方法86
7.2.3 基于LQG/LTR的水下航行器多变量鲁棒控制设计87
7.2.4 LQG/LTR控制方案仿真研究88
7.3 基于分布式控制框架实现水下航行器群协调控制90
7.3.1 非线性一致性协调算法和一致性协调器网络90
7.3.2 自主式水下航行器动力学和LQG/LTR控制器设计93
7.3.3 NEROV群双层式分布控制框架93
7.3.4 仿真研究95
7.4 基于具有通信约束的分布式框架实现水下航行器群编队控制96
7.4.1 水下航行器的非线性动力学96
7.4.2 水下航行器群编队控制98
7.4.3 仿真分析100
7.5 小结102
参考文献 103
第8章 群体系统的协调控制理论在网络社团结构探测中的应用104
8.1 概述104
8.2 基于一致性动力学和动态矩阵探测网络社团结构105
8.2.1 基础理论105
8.2.2 社团结构探测算法106
8.2.3 算法在计算机生成网络和现实网络中的测试112
8.2.4 算法详细说明117
8.3 基于一致性动力学和空间变换探测网络社团结构120
8.3.1 基础理论120
8.3.2 基于一致性动力学与空间变换的网络社团结构探测算法121
8.3.3 算法测试125
8.4 基于一致性和领导者节点选择之间的交替动力学探测网络社团结构141
8.4.1 基础理论141
8.4.2 使用一致性动力学进行社团探测143
8.4.3 基于领导跟随模型的社团探测148
8.4.4 算法在网络上的应用149
8.5 小结16开0
参考文献 16开1