1.5.2　本書的結(jié)構(gòu)安排

本書的結(jié)構(gòu)安排如圖1-2所示，現(xiàn)將后面的章節(jié)內(nèi)容介紹如下。

圖1-2　內(nèi)容結(jié)構(gòu)圖

第2章對本書需要用到的基礎(chǔ)知識進(jìn)行介紹。給出代數(shù)圖論的基本知識，包括圖論中的一些基本概念和重要矩陣。對EL系統(tǒng)的定義和特殊性質(zhì)進(jìn)行說明，并將常用的EL系統(tǒng)進(jìn)行簡要介紹，最后以網(wǎng)絡(luò)化EL系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性為例，給EL系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制以直觀地說明。

第3章針對時(shí)延網(wǎng)絡(luò)下的EL系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制問題進(jìn)行了研究。分別對含有通信時(shí)延和自時(shí)延的情況進(jìn)行討論，并同時(shí)假設(shè)EL系統(tǒng)動力學(xué)方程中含有未知參數(shù)，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)一致性算法。運(yùn)用LMI方法、Lyapunov穩(wěn)定性定理和Barbalat定理等對閉環(huán)系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了證明。在含有通信時(shí)延情況下，不僅考慮了靜態(tài)領(lǐng)航者的一致性算法，也考慮了領(lǐng)航者為動態(tài)時(shí)的跟蹤算法，將一階積分器系統(tǒng)關(guān)于含時(shí)延的動態(tài)跟蹤研究結(jié)果推廣到多EL系統(tǒng)中，得到了相應(yīng)的結(jié)果。

第4章研究了切換網(wǎng)絡(luò)條件下的協(xié)調(diào)控制問題，針對兩種不同類型的切換網(wǎng)絡(luò)，即連通切換網(wǎng)絡(luò)和聯(lián)合連通網(wǎng)絡(luò)，分別進(jìn)行考慮，設(shè)計(jì)一致性控制器，并運(yùn)用共同Lyapunov函數(shù)法對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行證明。由于實(shí)際多EL系統(tǒng)中可能存在部分個體動力學(xué)參數(shù)未知而其他個體精確已知的情況，在同時(shí)考慮網(wǎng)絡(luò)切換的前提下，本書對這個問題進(jìn)行了研究，設(shè)計(jì)并證明了算法的穩(wěn)定性。

第5章考慮更為復(fù)雜的時(shí)延切換網(wǎng)絡(luò)，即綜合考慮網(wǎng)絡(luò)切換和時(shí)間延遲，并將網(wǎng)絡(luò)切換假設(shè)為最普通的聯(lián)合連通網(wǎng)絡(luò)，將時(shí)延假設(shè)為一般的時(shí)變時(shí)延，在此基礎(chǔ)上同時(shí)考慮系統(tǒng)參數(shù)不確定性。針對這種復(fù)雜情況，設(shè)計(jì)了自適應(yīng)一致性算法，建立了一個共同Lyapunov-Kraskii函數(shù)，對系統(tǒng)的穩(wěn)定性進(jìn)行了證明。同時(shí)，針對異質(zhì)時(shí)變時(shí)延情況，設(shè)計(jì)了一種分布式控制算法，采用狀態(tài)擴(kuò)維法和LMI方法對穩(wěn)定性進(jìn)行了證明。最后，數(shù)值仿真實(shí)驗(yàn)證明了控制器的有效性。

第6章將EL系統(tǒng)有限時(shí)間一致性理論應(yīng)用于航天器姿態(tài)協(xié)同這一特殊問題，通過數(shù)值仿真驗(yàn)證所設(shè)計(jì)算法的有效性，并對復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的有限時(shí)間姿態(tài)協(xié)同問題進(jìn)行了初步研究。