Çok erkinli bir sistem sınıfında uyarlanır iç model tabanlı çıktı denetimi yöntemi ile hareket ve dizilim denetimi

Abstract

Bu tez çalışmasında genel doğrusal olmayan dinamiklere sahip erkinlerden oluşan çok erkinli bir sistem sınıfında dizilim oluşturma ve dizilimi koruyarak gezinge takibi problemleri ele alınmıştır. Ele alınan problem çıktı denetim problemi olarak formüle edilmiştir. Sistem dinamiklerinde ve referans gezingeyi oluşturan sanal lider dinamiklerinde bilinmeyen parametreler olduğu varsayımı altında problemin çözümü için uyarlanır iç model tabanlı bir denetim tekniği kullanılmıştır. Ele alınan ilk durum belirli bir dizilimi oluşturma ve bu dizilimde periyodik gezingelerin takibi problemidir. Daha sonra genişleme/daralma, dönme ve yeni bir dizilim oluşturma gibi değişik dizilim görevlerini gerçekleştirerek periyodik gezingelerin takibi sağlanmıştır. Bir sonraki çalışmada periyodik gezingeleri oluşturan sistemler arasında anahtarlama yapılarak daha karmaşık gezingelerin takibi sağlanmıştır. Son olarak erkinler arasında değişik komşuluk yapıları kullanılarak dağıtık uzlaşma problemi ele alınmıştır. Komşulukların belirlenmesi için çember, bütünsel, en yakın komşular ve rastgele belirleme yaklaşımları kullanılmıştır. Kullanılan yaklaşımın ele alınan problemlerin çözümü üzerindeki etkinliği sayısal benzetimler ile sınanmıştır.

In this thesis the problem of moving in a predefined formation along a reference trajectory in a class of multi-agent systems in which the agents have general nonlinear dynamics is considered. The problem is formulated as an output regulation problem. Under the assumption that the agent dynamics and the systems that generate the reference trajectories have uncertain parameters, an adaptive internal model based control method is used to solve the problem. At first the problem of moving in a predefined formation along a periodic trajectory is addressed. Then performing various formation maneuvers such as expansion/contraction, rotation, and reconfiguration (change of geometric shape) along a periodic trajectory is studied. As the next step, tracking more complex trajectories is provided by using switching in the systems which generate the periodic reference trajectories. Finally, the problem of distributed agreement is addressed with using different neighborhood topologies. Ring, fully connected, nearest neighbors and random neighborhood topologies are used to determine the agent neighborhoods. The performance of the method for the solution of the problems is verified with numerical simulations.