非線形マルチエージェントシステムにおける離散参照信号を用いた規定時間追従制御：自己調整制御ゲイン設計法

科学分野:

• 制御システム工学
• ロボット工学および自動化
• ネットワーク化システム

背景:

• 非線形マルチエージェントシステム（MAS）は、パラメータの不確実性や外乱の影響を受けやすく、追従制御に課題を抱えています。
• MASにおける正確かつ適時な制御は、多くの工学応用において極めて重要です。
• 既存の制御戦略では、耐故障性と規定時間収束性を同時に満たすことが難しい場合があります。

研究 の 目的:

• 非線形MASのための規定時間耐故障追従制御戦略を開発すること。
• 離散参照信号を再構成することにより、追従精度を向上させること。
• 不確実性や外乱があっても、指定時間内にシステム出力が目標軌道に収束することを保証すること。

主な方法:

• 離散参照信号に対するキュービック・スプライン補間を用いた軌道再構成。
• 耐故障追従制御器を設計するための規定時間レギュレータの設計。
• リアプノフ法を用いた安定性解析と、アプローチを検証するためのシミュレーション例。

主要な成果:

• 提案された制御器は、規定追従時間内に、制御システムの出力が任意の精度で再構成された軌道に収束することを保証します。
• この戦略は、非線形MASにおけるパラメータの不確実性および外乱を効果的に処理します。
• 安定性解析とシミュレーション例を通じて有効性が実証されました。

結論:

• 開発された規定時間耐故障追従制御戦略は、理論的にも実践的にも妥当です。
• この手法は、非線形MASの追従精度とロバスト性を向上させます。
• 本研究は、複雑なネットワーク化システムの制御工学の進歩に貢献します。