توصيفگر ها :
كنترل آرايش بندي , مكان يابي منبع , سيستم هاي چندعاملي , كنترل اكسترمم ياب
چكيده فارسي :
كنترل آرايشبندي به عنوان يك حوزه مهم در سيستمهاي چندعاملي، به بررسي روشها و الگوريتمهايي ميپردازد كه به عاملها امكان ميدهد تا يك آرايش مشخص و مطلوب را در فضا حفظ كنند. اين حوزه به طور خاص بر روي طراحي و پيادهسازي كنترلكنندههايي متمركز است كه بتوانند حركت و موقعيت عاملها را بهصورت توزيعشده و بدون نياز به اطلاعات مركزي مديريت كنند. در اين چارچوب، عاملها با استفاده از قوانين كنترلي محلي و تعاملات با همسايگان خود، آرايشهايي چون خطوط، دايرهها، شبكههاي منظم يا هر نوع آرايش دلخواه ديگري را تشكيل ميدهند و حفظ ميكنند. يكي از چالشهاي اصلي در كنترل آرايشبندي، تضمين پايداري و همگرايي آرايش تحت شرايط مختلف محيطي و ديناميكي است. اين مسأله اهميت ويژهاي در كاربردهاي عملي نظير هواپيماهاي بدون سرنشين، رباتهاي همكار، و شبكههاي حسگرهاي توزيعشده دارد، جايي كه عاملها بايد به طور هماهنگ عمل كرده و در عين حال با عدم قطعيتها و اختلالات محيطي مقابله كنند. پژوهشها در اين زمينه شامل تحليل پايداري، طراحي الگوريتمهاي كنترل مقاوم، و ارزيابي كارايي سيستمهاي كنترل آرايشبندي در شرايط مختلف است. نتايج اين تحقيقات ميتواند به بهبود كارايي و قابليت اطمينان سيستمهاي چندعاملي در انجام ماموريتهاي پيچيده و چندمرحلهاي منجر شود. در اين پژوهش، مدلسازي عاملها با استفاده از ديناميكهاي هولونوميك مرتبه اول صورت گرفته است. براي طراحي قانون كنترلي از دو رويكرد متفاوت استفاده شده است. بدين صورت كه براي عاملهاي ابتدا و انتهايي از كنترلكننده اكسترممياب باياسدار استفاده شدهاست تا بتوان به فاصله مشخصي از منبع همگرا شوند و براي بقيه عاملها قانون كنترلي متفاوتي در نظر گرفته شدهاست. بدين صورت كه با استفاده از روابط ميان سه نقطه متوالي روي كمان دايره يك رابطه بر اساس فاصله عاملها از يكديگر بدست آوردهشد و آن رابطه به عنوان قانون كنترل دوم براي ساير عاملها در نظر گرفته شد كه به صورت مشاركتي عمل ميكنند. براي محاسبه قانون كنترلي دوم از معادلات ديفرانسيل معمولي استفاده شده است. جهت بررسي پايداري هر دو قانون كنترل از قضيه معدلگيري استفاده شدهاست. در نهايت با استفاده از قوانين كنترلي بدست آوردهشده، آرايشبندي دايرهاي و حلزوني و خطي شبيهسازي گرديد.
چكيده انگليسي :
Cooperative formation control, as an important field in multi-agent systems, investigates methods and algorithms that allow agents to maintain a specific and desirable arrangement in space. This field specifically focuses on the design and implementation of controllers that can manage the motion and position of agents in a distributed manner without the need for central information. In this framework, agents form and maintain arrangements such as lines, circles, regular networks, or any other arbitrary arrangement using local control rules and interactions with their neighbors. One of the main challenges in formation control is to ensure the stability and convergence of formation under different environmental and dynamic conditions. This issue is particularly important in practical applications such as drones, collaborative robots, and distributed sensor networks, where agents must act in concert while dealing with environmental uncertainties and disturbances. Researches in this field include stability analysis, design of robust control algorithms, and evaluation of the efficiency of formation control systems in different conditions. The results of this research can lead to improving the efficiency and reliability of multi-agent systems in performing complex and multi-stage missions. In this research, the modeling of factors has been done using first-order holonomic dynamics. Two different approaches have been used to design the control law. In this way, a biased extremum seeking controller has been used for the initial and final agents so that it can converge to a certain distance from the source, and a different control law has been considered for the rest of the agents. In this way, by using the relationships between three consecutive points on the arc of the circle, a relationship was obtained based on the distance of the points from each other, and that relationship was considered as the second control law for other agents that act cooperatively. Ordinary differential equations have been used to calculate the second control law, and due to the flexibility of complex coordinates, all control laws are expressed in complex coordinates. In order to check the stability of both control laws, the averaging theorem has been used. Finally, using the obtained control rules, the circular, spiral and linear arrangement was simulated.