Subtle Waves Template - دانشگاه صنعتی امیرکبیر

download report

Transcript Subtle Waves Template - دانشگاه صنعتی امیرکبیر

ریبکریما یتعنص هاگشناد یکشزپ یسدنهم هدکشناد ن ا دربراک و هدش عیزوت یلماعدنچ یاه لدم رب ینتبم نیب متسیس یدنب شیپ لرتنک شیار ا رد

: داتسا هاوخدیحوت رت کد یاق ا بانج

: هدنهد هئارا یدمحم هلداع

1389 هامرذ ا

بلاطم تسرهف

یلماعدنچ یاه متسیس هدش عیزوت لرتنک یدنب شیار ا عیزوت لدم ر ب ینتبم نیب شیپ لرتنک اب یدنب شیار ا هلاسم لح هدش

لماع Agent

ن ا ي ور رب

راتخمدوخ

تروص هب و هدرك كرد اه

روسنس

قيرط زا ار

طيحم

هك

دوجو

کي .

دنك يم

لمع

3

يكبديف متسيس كي بلاق رد لماع

4

يراتخمدوخ Autonomy

ياراد دوخ لمع و يريگ ميمصت رد ،رگيد دوجو ره اي ناسنا ميقتسم تلاخد نودب لماع .

تسا للاقتسا 5

: دنراتخمدوخ اه لماع اه لماع ریاس و دوخ طیحم ساسحا  اه لماع ریاس اب تاعلاطا لدب و در  مزلا یلرتنک لامعا یارجا و هبساحم  فده عبات رد دوخ مهس هب ندیسر یارب 6

یلماعدنچ یاه متسیس Multi-agent Systems

رد ات هت فرگ رارق مه رانک رد

يراتخمدوخ موهفم کرد اب لماع يدادعت

يتقو لا بند ار اتسار نامه رد يرتلااو اتدمع

يعمج فده

،يدرف فادها رانك دنک يم اديپ يلجت يلماعدنچ ياه متسيس ناونع ،دننك متسیس حطس رد یفده ققحت 

يلماعدنچ ياه متسيس هب طوبرم ميهافم

اه لماع دادعت

يهورگ صاوخ اه لماع

كرتشم تاعلاطا يهورگ تلايامت • • اه تلاماعت لماع نيب يگنهامه و يراكمه •

یراکمه Cooperation

یارب اه لماع قفاوت ترو ص هب لاومعم فده نیا هک ،اه لماع ریاس اب کرتشم یفده نتشاد .

دوش یم صخشم نیلاف ا (1 کرتشم فده ققحت یارب نیلان ا تروص هب تاعلاطا نتشاذگ کارتشا هب (2 9

Distribution

: یلماعدنچ یاه متسیس یتاذ یگژیو یگدش عیزوت “ هنارات خم ” دیاب اه لماع ریاس اب یلحم تاعلاطا لاقتنا طسوت لماع ره ینعی .

دنک لمع 10

هدش عیزوت لرتنک

اه متسیس عیسو داعبا تعیبط عیسو داعبا یاهدربراک • تردق یاه متسیس • ب ا عیزوت یاه متسیس • کیفارت متسیس • دیلوت یاه متسیس • یداصتقا یاه متسیس • 11

DMPC vs. CMPC

کت کت کیمانید اه لماع لک کیمانید متسیس لح دنچ هلئسم یزاس هنیهب یلحم یلرتنک یاه یدورو لح کی هلئسم یزاس هنیهب لک یلرتنک یدورو 12

زکرمتمریغ هنیهب لرتنک

Optimal Decentralized Control • Optimal control problem subject to decentralized information structure constraints دراد یسر تسد تسا لماک اهن ا تاعلاطا هک یلحم یاه تلاح هب طقف یلحم کبدیف ره • 13

Optimal Decentralized Controllers ل اقتنا ای یریگ هزادنا اب ن ا یاه هیاسمه و متسیسریز ره یاه تلاح تسا سرتسد رد تاعلاطا دراد یناوخمه اه لماع نیب گنهامه فادها اب هدش عیزوت و یزاوم تابساحم • • • 14

هدش عیزوت MPC

یلحم دویق و هنیزه عبات ،اهریغتم : لماع ره  زکرمتم یزاس هنیهب هلاسم زا رت کچوک یلحم یزاس هنیهب لئاسم  تسا زاین اه لماع نیب یگنهامه زا یا هجرد  زاین دروم تاعلاطا نیمات  15

یلماعدنچ یاه متسیس رد یدنب شیار ا

صخشم ياضف کي رد اه لماع زا يدادعت نيب بسانم يلماعت داجيا نيب يگ نهامه و يراكمه هلئسم یلماعدنچ یاه متسیس رد مهم لئاسم زا یکی .

دنباي تسد يصاخ يوگلا هب تسا رارق هك تساه لماع زا يدادعت يدنب شيار ا ناونع هاگن ا ،دنك اديپ دومن اضف كي رد لماعت نيا هاگ .

تسا ن ا يارب يبسانم ريبعت ) Formation ره ( • • • 16

تعيبط رد يدنب شيار ا

رد ناگدنرپ تكرح هب ناوت یم هک تسا هدهاشم لباق زين تعيبط رد يدنب شيار ا .

درک ه راشا طيحم رد اه هنوگ ندش شخپ و نامس ا 17

تعيبط رد يدنب شيار ا

18

یدنب شیار ا رد فده عاونا

یلحم یگنهامه

فدها يدنب شيار ا كرحتم يدنب شيار ا

یزاجم ربهر

يدنب شيار تباث ا

ربهر 19

تباث يدنب شيار ا

.

دوش يم حرطم هلئسم تروص ناونع هب بسانم شيار ا هب نديسر ریا س روضح رد ،طيحم اب لماعت نمض دياب و دنتسه هدنكارپ طيحم رد اه لماع ادتبا رد .

دنوش ارگمه ،دوش يم نييعت هلئسم ياه هتساوخ ساسا رب هك يشيار ا تمس هب اه لماع 20

كرحتم يدنب شيار ا

طيحم تا رييغت نيح شيار ا بسانم رييغت اي ظفح

يلصا فده تسا

اه لماع رياس روضح رد و

21

كرحتم يدنب شيار ا عاونا

اب لماعت رد اه لماع رياس و هتفرگ رارق رظندم طيحم رد

ربهر

ناونع هب لماع .

دننك يم ذاختا ار بسانم ميمصت ،ن ا كي 1.

تروص هب اه لماع رياس ،طيحم طيارش و فده ساسا رب هك هدوب

يزاجم ربهر

.

دننك يم ميظنت ن ا اب ار دوخ یزاجم .

2 دننك يم يعس و هدرک گنهامه هياسمه ياه لماع اب ار دوخ

يلحم

تروص هب اه لماع .

دنهد خساپ طيحم تارييغت هب ،شيار ا ظفح نمض 3.

22

یقطنم / ي ياضف يدنب شيار ا

ي ياضف يدنب شيار ا

زين اه لماع رياس اب تلاماعت هك دوش يم فيرعت يلصا فده يتاصتخم تلاماعت افرص .

تسا ضرف نيمه هب دودحم لاثم علاضلاا يواستم ثلثم كي هشوگ هس رد اه لماع شیار ا اه لماع همه نيب یواسم هلصاف ظفح : فده 23

يقطنم يدنب شيار ا

ی ی اضف تاصتخم رب هولاع هك تسناد ي ياضف يدنب شيار ا میمعت ناوت يم .

دنتسه لیخد يريگ ميمصت نییعت رد زین یرگید یاهرتماراپ يكشوم دنفادپ لاثم هكبش و ءافتخا نازيم ،يناشوپ مه نازيم ،رگيدكي زا نما هلصاف لثم ي ياهرتماراپ .

تسا هجوت دروم زين ساسح زكارم زا هلصاف 24

دنمشوهريغ / دنمشوه عناوم

نيا زا يكي .

دوش يم دودحم طيحم ريث ات تحت طيحم رد اه لماع تكرح  .

تسا عناوم دوجو اه تيدودحم كيتاتسا عناوم  .

دنتسين راذگريث ات فده ياهرتماراپ رد .

تسا ناس ا اهن ا اب لماعت و هدوب دنمشوه ريغ عناوم نيا 25

ريي غت تروص ار فده لاك داعبا تسا هك نكمم دنشاب ،اه هتشاد لماع نيب دوجو تباقر يعناوم زورب تسا تروص نكمم رد اضعب لباقم و رد هداد  ) يريگداي و قيبطت موزل .( دنهد رييغت ار هلئسم 26

اهدربراک

يلخادت ياه طيحم رد ميس يب ياهروسنس هكبش ) يباي نيم ،تاجن و دادما ( وجتسج تايلمع ماجنا نيمز رادم رد هراوهام تكرح لرتنك یللملا نيب طباور يتنرتنيا ياه هكبش تينما عبانم و نارحب تيريدم يكشوم عافد رپس دربن طيحم • • • • • • • • 27

زرا مه اي لداعم ياه هژاو

دننك يم يسررب رت قيقد ار يصاخ یاه هبنج كي ره •

عامجا لرتنك ششوپ تکرح یا هلگ فلات ئا

28

فلات ئا Coalition

همادا رد تسا نكمم يلو ،دننك يمن لابند ار يناسكي فادها امازلا اه لماع .

دنشا ب هتشاد زاين رگيدكي هب يصاخ ينامز عطاقم رد هلوحم فياظو ماجنا با ینا یم ن ا فده همادا اي كي ساسا دشاب هتفر رب نيب هك زا هدوب فده

تقوم

هك

و

دسر

رادفده

يم ناياپ يلك هب تلاح ينامز و رد فلات ئا هتفرگ لكش ” لماع يا رب يدوس فلات ئا رد روضح همادا هكنيا اي دشاب داضت رد هيلوا فادها .

“ دشاب هتشادن • • 29

Flocking behavior یا هلگ تکرح يعامتجا ياهراتفر عاونا زا يكي • راتفر زا و نيا هدرك رد .

دنا تكرح لماعت رد

ناسكي

مه اب

تعرس ناسكي

اب

فده صخشم

كي اب

هلصاف

اه لماع كي رد زا يگرزب اه لماع هورگ همه .

دننك يم يراددوخ رگيدكي و عناوم اب دروخرب • : اهدربراك • كرحتم ياهروسنس زا يگرزب هورگ زا هدافتسا اب طيحم شياپ • دصقم هب راب يزاوم ليوحت • تاجن و دادما تايلمع ماجنا • 30

Coverage Control ششوپ لرتنك

تسا يناگمه هفيظو كي ماجنا رد بسانم يناشوپمه داجيا : فده تباث يدنب شيار ا هباشم د رادن دوجو شيار ا يور رب يديك ات و تسا طيحم ششوپ فده : توافت • • • 31

Consensus عامجا

نيب ي گنهامه داجيا و ناسكي و دحاو تلاح كي هب اه لماع همه نديسر اهن ا 32

RHC اب یدنب شیار ا هلاسم لح

Why RHC?

- Generality: generic state & control cons.

- Reconfigurability: redefine functions & cons. To reflect changes Why not RHC?

- Computational demand - Theoretical Conservation: proofs of stability 33

هدش عیزوت RHC

.

دوش یم : دراد ار ریز یایازم زکرمتم ریغ لح هار ظفح اه متسیسریز یراتخمدوخ • • scalable لماع یدای ز دادعت هب شرتسگ لباق هجیتن و دوش یم ظفح اه لماع یراتخمدوخ .

تسا یرادیاپ ،زکرمتم لح هار کی طقف یروئت رد : هدش عیزوت RHC لکشم .

دنک یم نیمضت ار یبناجم 34

RHC اب یدنب شیار ا هلاسم لح

ققحت یار ب هنیهب لرتنک هلاسم کی و دوش یم فیرعت یبسانم فده عبات نیب شی پ لرتنک بلاق رد اه تابر یگنهامه و یدنب شیار ا ینعی ی یاهن فده .

دوش یم لح لدم رب ینتبم هب ار ا ه لماع زا یهورگ نیب شیپ قفا شور زا هدافتسا اب هک تسا نیا فده .

مینک رادیاپ و هدرک تیاده یکرتشم فده یوس • • • 35

یلماعدنچ یاه متسیس رد دویق

ا ه لماع زا کی ره یارب تسا نکمم دویق .

دنراد کیمانید کی ره اه لماع  دیق .

لماع لاثم .

د ره یارب دودحم نتسه متسیس یلرتنک تاذ یدورو هب طوبرم لاثم دشاب هک دنراد هتشاد دوجو دوجو دویق زا یدرف روط هب یرگید هتسد  کیمونولوهنان یم لپوک م ه اب ار اه لماع و دنی ا یم دوجو هب هدش فیرعت هک یفده هب هتسب  .

مداصت زا یریگولج دویق لاثم دننک 36

هلاسم طیارش و متسیس یفرعم

i

 {1,...,

N a

} لماع ره یارب

i i i

 

q t q t i i n

 2

n

i

لرتنک و اه تلاح  1,...,

N a

تسا ریز تروص هب کی ره کیمانید اه لماع یارب ناسمه و یطخ کیمانید 37

هلاسم طیارش و متسیس یفرعم

دراد رارق ریز تلاح و یدورو دویق تحت لماع ره  U

z t i

 Z ,

t

 0

i

رگی دکی یراکمه اب و

z c

 (

z c

1 ,..., یبناجم روط هب اه لماع یمامت

z c N a

)  Z

N a

هک تسا نیا

یلرتنک فده

هب دنسرب تسا متسیس کیمانید هلداعم لداعت هطقن کی هک 38

زکرمتم RHC

دبای یم ققحت ریز هنیزه عبات ندرک ممینیم اب اه لماع یراکمه •   ( , )  E 0 

q i q j d ij

2  

q

 

q d

2  

q

2  

u

2 تبثم و تباث یاه نزو ,

q d

 (

q c

1 

q c

2 

q c

3 ) / 3

q

  (

q

1   2

q

3 ) / 3 Tracking هنیزه 

q

 

q d

2 39

زکرمتم RHC

م یسیونب زین ریز لداعم تروص هب ار یعمج هنیزه عبات ناوت یم

z c

2

Q

 

u

2 .

دنوش هتفرگ رظن رد یتایضرف تسا مزلا هلحرم نیا رد .

دنتسه یریگ هزادنا لباق اه تلاح مامت هکنیا لاثم ندرک رظنفر ص لباق هتسب هقلح کیمانید یورشیپ ربارب رد تابساحم ماجنا نامز .

تسا 40

centralized open-loop optimal control problem

J

*  min

u t

         U

N a

; ( ))  

z

 Z

N a

, 2

nN a z c

2

P

,

P

P T

  0

and

 0} )), ], 41

مینک یم هیلوا یهد رادقم

t

0  زکرمتم RHC نامز رد ار رظن دروم هنیهب لرتنک هلئسم یکطلغ قفا ندش زور هب ینامز هرود 

q

*

u cent

 *

u cent

 *

u cent

 

t

0 هتسب هقلح متسیس تسا ریز تروص هب زکرمتم نیب شیپ قفا لرتنک نوناق     ], 0

T

42

هدش عیزوت RHC

.

دنوش یم هدیمان هیاسمه دننک یم یراکمه مه اب هک یلماع ود ره تساه لماع نیب لماعت فارگ G i لماع ره یارب 43

Decoupled integrated Cost

44

هدش عیزوت RHC

هلاسم شیاه هیاسمه و دوخ ینونک تلاح نتشاد تسدرد اب لماع ره .

دنک یم لح ار دوخ زاب هقلح هنیهب لرتنک هیاسمه زا مادک ره یارب ضورفم لرتنک ، i لماع ره ،تیدپ ا ره زا لبق .

دنک یم تفایرد ار دوخ یاه • • 45

RHC هدش عیزوت

46

RHC هدش عیزوت

47

Local compatibility constraint

زا شیاه هیاسم ه هک هچن ا زا یزاس هنیهب هلاسم رد یلماع چیه هک دنک یم نیمضت دیق نیا .

دور یمن رتارف یلیخ ،دنراد راظتنا ن ا • • Degree of consistency between what a vehicle plans to do and what neighbors believe that vehicle will plan to do .

تسا تیدپ ا دویرپ مود ناوت اب رظانتم • 48

Controller

49

یرادیاپ

ادبم هب اه تلاح ندناسر فده • Optimal Cost Function as Lyapunov function • • Terminal Constraints Terminal inequality constraint Terminal cost function 50

Dual-Mode RHC

• Robustness to model uncertainty in the presence of generic state constraints by making the constraints more conservative.

51

Centralized

52

Distributed

53

اه شور هسیاقم

: یزاوم تابساحم هب تبسن هدش عیزوت تابساحم یرترب اه لماع ن یب یتاعلاطا لاقتنا چیه یزاس هنیهب هلاسم لح ماگنه رد هدش عیزوت شور رد تسین زاین .

دنط ابترا رد مه اب لئاسم ،یزاس هنیهب هلاسم رارکت نیح رد یزاوم یزاس هنیهب رد رتنییاپ یطابترا هنیزه • • • • 54

عجارم

1.

2.

Distributed Receding Horizon Control of Multi-agent Systems, William B. Dunbar, California Institute of Technology Pasadena, California, 2004 Receding Horizon Control of Multi-Vehicle Formations: A Distributed Implementation, William B. Dunbar, Richard M. Murray, Control and Dynamical Systems 107-81, California Institute of Technology, Pasadena, CA 91125, 2004 IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL 3.

، ريبكريما Distributed Model Predictive Control By Eduardo Camponogara, Dong Jia, Bruce H. Krogh, and Sarosh Talukdar, Department of Electrical and Computer Engineering, Carnegie Mellon University, Pittsburgh, PA 15213, U.S.A, IEEE Control Systems Magazine يتعن ص هاگشناد

،گنج يزاب رد دربراك اب يتباقر ياه طيحم رد يتيوقت يريگداي زا هدافتسا اب اه لماع يدنب شيار ا ، جاهنم رقابدمحم ر ت كد ، راشفادمحا رت كد ، هداز يمرکا يلع ، لرتنك شيارگ قرب يسدنهم يارت کد هلاسر ، قرب يسدنهم هدكشناد .

1389 .4

55

امش هجوت زا رکشت اب

56

57