شماره ركورد
33754
پديد آورنده
رضا مرادپور
عنوان
ارائه راهبرد كنترل اجماعي مقاوم در مقابل اختلالات شبكه به واسطه خرابي عاملها
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك - طراحي كاربردي
سال تحصيل
1401
تاريخ دفاع
1404/06/26
استاد راهنما
دكتر اسماعيل خانميرزا
استاد مشاور
/
دانشكده
مهندسي مكانيك
چكيده
امروزه سيستمهاي چندعاملي به دليل انعطافپذيري و مقياسپذيري بالا، نقش حياتي در كاربردهاي مختلف از جمله شبكههاي حسگري، رباتيك توزيعشده و سيستمهاي قدرت ايفا ميكنند. در اين سيستمها، مسئله اجماع بهعنوان يكي از چالشهاي اساسي مطرح است كه در آن عاملها بايد به توافق جمعي برسند. با اين حال، پويايي شبكه ارتباطي ناشي از عوامل مختلفي مانند فاصله عاملهاي متحرك از يكديگر، اضافه يا حذف شدن گرهها از شبكه، تغييرات محيطي مانند موانع، يا خرابي سختافزاري و همچنين بروز اختلالات ناخواسته مانند خرابي لينكهاي ارتباطي تحت حملات سايبري مانند حمله انكار سرويس و حمله بيزانس ميتواند عملكرد سيستم را به شدت تحت تاثير قرار دهد. از اين رو، طراحي راهبردهاي كنترل اجماعي مقاوم در برابر چنين شرايطي، به همراه تضمين پايداري سيستم و همگرايي در زمان محدود، بهعنوان يك نياز اساسي در افزايش قابليت اطمينان و كارايي عملياتي سيستمهاي چندعاملي مطرح ميشود.
اين پاياننامه به ارائه يك راهكار كنترل اجماعي مقاوم در برابر اختلالات شبكه ناشي از خرابي عاملها ميپردازد كه در عين حال، همگرايي در بازه زماني مشخص را تضمين ميكند. در اين پاياننامه، يك كنترلكننده اجماعي زمان-ثابت پيشنهاد شده است. ابتدا، اين روش بر روي سيستم مرتبه دوم خطي با در نظر گرفتن تغييرات شبكه ارتباطي تحت سيگنال تصادفي و همچنين حمله بيزانس اعمال شده است. سپس، روش پيشنهادي بر روي سيستم مرتبه دوم غيرخطي با در نظر گرفتن تغييرات شبكه ارتباطي تحت سيگنال از پيش تعريفشده و حمله بيزانس اعمال شده است. در ادامه، براي حالت كلي سيستمهاي مرتبه دوم غيرخطي در حضور اغتشاش، با استفاده از كنترلكننده مود لغزشي و كنترلكننده بازخورد خطيساز، عملكرد روش ارائهشده و حمله انكار سرويس بهعنوان يك مورد مطالعاتي در اين حالت، مورد بررسي قرار گرفته است. تمامي اثباتها مبتني بر تئوري گراف، قضيه لياپانوف و روش همگني در دو حد انجام شده است. در نهايت، با شبيهسازيهاي عددي در نرمافزار متلب كارايي روش پيشنهادي در مقايسه با كارهاي مرتبط قبلي نشان داده شده است.
تاريخ ورود اطلاعات
1404/07/15
عنوان به انگليسي
New Approach for Consensus Control Robust Against Network Failure Due to Fault of Agents
تاريخ بهره برداري
9/17/2025 12:00:00 AM
دانشجوي وارد كننده اطلاعات
رضا مرادپور
چكيده به لاتين
Nowadays, multi-agent systems play a vital role in various applications such as sensor networks, distributed robotics, and power systems due to their high flexibility and scalability. In these systems, the consensus problem is one of the fundamental challenges in which agents must reach a collective agreement. However, the dynamics of the communication network caused by various factors such as the distance of mobile agents from each other, the addition or removal of nodes from the network, environmental changes such as obstacles, or hardware failures, as well as the occurrence of unwanted disturbances such as the failure of communication links under cyber attacks such as denial of service attacks and Byzantine attacks, can severely affect the system performance. Hence, designing consensus control strategies that are robust for such conditions, along with ensuring system stability and convergence in a finite time, is a fundamental need in increasing the reliability and operational efficiency of multi-agent systems.
This thesis presents a consensus control solution that is robust against network disturbances caused by agent failures, while ensuring convergence within a specified time interval. In this thesis, a fixed-time consensus controller is proposed. First, this method is applied to a linear second-order system considering communication network changes under a random signal and a Byzantine attack. Then, the proposed method is applied to a nonlinear second-order system considering communication network changes under a predefined signal and a Byzantine attack. Next, for the general case of nonlinear second-order systems in the presence of disturbances, using a sliding mode controller and a feedback linearization controller, the performance of the proposed method and the denial-of-service attack as a case study in this case are investigated. All proofs are based on graph theory, Lyapunov theorem, and the two-limit homogeneity method. Finally, numerical simulations in MATLAB software demonstrate the effectiveness of the proposed method in comparison with previous related works.
كليدواژه هاي فارسي
كنترل اجماعي , سيستمهاي چندعاملي , شبكه ارتباطي متغير , سيستمهاي غيرخطي , كنترلكننده زمان-ثابت
كليدواژه هاي لاتين
Consensus Control , Switching Topology , Multi-agent Systems , Nonlinear Systems , Fixed-time Controller
Author
Reza Moradpour
SuperVisor
Dr. Esmaeel Khanmirza