Advanced control of network interconnected systems for high performance collaborative tasks

网络互连系统的高级控制,以实现高性能协作任务

基本信息

  • 批准号:
    327193-2011
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 1.68万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    加拿大
  • 项目类别:
    Discovery Grants Program - Individual
  • 财政年份:
    2015
  • 资助国家:
    加拿大
  • 起止时间:
    2015-01-01 至 2016-12-31
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

This project targets on achieving high performance collaborative tasks which are highly demanding, in application areas such as aerospace, military applications, manufacturing, transportation and in health care services. Advanced control of network interconnected systems for collaborative tasks, such as multi-agent systems and multilateral teleoperation systems, addresses one of the recognized major integrated challenges and opportunities facing control researchers. Previous research in our group has been successful on developing various robust nonlinear control approaches for remotely controlled systems in which one communication loop is involved in the system. Instead of remotely operating a single system, this proposal is to deal with a system of subsystems interconnected over networks. Note that existing work focuses on scalar agent without dynamics or point-mass model only, centralized control architecture and the entire system operated in a reliable network environment. There are many issues have not been well addressed such as dynamics, coordination mechanism to environment changes or disturbance, imperfect sensors, communication constraints, and performance evaluation index. The short term goals of this proposal are to: build a framework for the control and robust estimation strategies of interconnected systems over networks for high performance collaborative tasks; develop a new theoretical control architecture for multiple teleoperation systems with experimental studies; apply the theoretical work to multiple Pioneer mobile robots and car-like robotic vehicles in my lab addressing various constraints in sensors, communications and kinematics/dynamics. The proposed research program covers the theoretical development on the decentralized control design for interconnected systems over networks and its application to multiple collaborative autonomous robotic systems, and the advanced control of multilateral teleoperation systems with collaborative tasks.
该项目旨在实现高性能的协作任务,这些任务在航空航天,军事应用,制造,运输和医疗保健服务等应用领域要求很高。用于协作任务的网络互连系统(例如多智能体系统和多边遥操作系统)的高级控制解决了控制研究人员面临的公认的主要集成挑战和机遇之一。本课题组在以往的研究工作中,成功地开发了各种鲁棒非线性控制方法,用于单通信回路的远程控制系统。该建议不是远程操作单个系统,而是处理通过网络互连的子系统的系统。注意,现有的工作集中在标量代理没有动力学或点质量模型,集中控制架构和整个系统在一个可靠的网络环境中运行。还有许多问题没有得到很好的解决,如动力学,协调机制,环境变化或干扰,不完善的传感器,通信约束,性能评价指标。 该方案的短期目标是:建立一个高性能协作任务网络互联系统的控制和鲁棒估计策略框架,开发一个新的多遥操作系统的理论控制体系结构并进行实验研究;将理论工作应用于我实验室中的多个先锋移动的机器人和类车机器人车辆,解决传感器中的各种约束,通信和运动学/动力学。拟议的研究计划涵盖了分散控制设计的理论发展,互联网络系统及其应用到多个协作自主机器人系统,和先进控制的多边遥操作系统的协作任务。

项目成果

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    2018
  • 资助金额:
    $ 1.68万
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    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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