基于PID的制造业多智能体系统一致性分析
2021-04-04张忠艺徐冬梅
制造业自动化 2021年3期
张忠艺,徐冬梅
(上海工程技术大学 电子电气工程学院,上海 201620)
0 引言
为了优化特定的目标功能,调度可以定义为“如何根据时间来调度机器和资源”[1]。由于现代生产调度具有复杂性,特别是不确定性、动态性、复杂性等因素的综合作用,使得现代制造系统的调度更加困难,导致生产任务动态变化的运行环境不确定性增加,要求调度系统具有较强的自适应性、鲁棒性和可扩展性。
针对制造业的多智能体系统的分析方法主要有频域法和Lyapunov函数法。频率域法适用于单输入单输出系统,利用稳定性准则可确定系统上界的时延[2];对一般线性系统来说,Lyapunov函数法更适合[3]。Lyapunov方法是用来分析系统的稳定性的时间域方法。其具体步骤是构造Lyapunov Krasovskii和Lyapunov Razumikhin函数,通过建立的Lyapunov函数,得到系统的时滞在一定范围内波动的一致性充分条件,大部分文献都要求解时滞上界。系统理想的通信方式是无延迟,时间域法将一致性问题转化为系统误差的渐近稳定问题,建立Lyapunov函数的线性矩阵不等式,得到系统的控制参数和控制条件。这种方法的研究对象大多是针对一级或二级多智能体系统,而对制造部门而言,其研究对象多是常阶线性时变系统,该方法在应用过程中较为困难。针对这一问题,针对制造业多智能系统,提出了基于PID的一致性分析方法,通过状态分解把一致性问题转化为降阶系统的稳定性问题,给出了系统一致性的充要条件,最后通过实验验证了所提方法的有效性。……
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