基于剛性圖的多智能體編隊跟蹤控制研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)由于其具有單個智能體所不具備的優(yōu)勢，在實際應(yīng)用以及理論分析中受到諸多關(guān)注。多智能體編隊控制是多智能體系統(tǒng)中的一個熱點問題。多智能體系統(tǒng)的編隊跟蹤控制的主要目標是使多個智能體形成并保持一個給定的隊形，同時跟蹤上一個期望的速度。本文利用智能體間的局部信息通訊，通過控制智能體間的相對距離來實現(xiàn)編隊控制。同時，假設(shè)期望速度信息只被部分智能體獲得，設(shè)計了速度估計器來估計期望速度。本文給出的控制算法由兩部分組成:第一部分是基于勢函數(shù)的負

2、梯度算法，用來控制編隊隊形;第二部分是速度估計部分，用來使每個智能體跟蹤上期望速度。對于期望速度時不變和時變兩種情況，采用了不同的估計器形式。在該控制算法下，文章對不同條件的目標隊形證明了系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性。本文的主要工作如下:
　　首先，對于目標編隊滿足最小剛性假設(shè)的情況，利用最小剛性圖的性質(zhì)，采用李雅普諾夫定理證明了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。對于期望速度時不變和時變兩種情況，分別使用耦合和解耦的證明方法證明了編隊誤差和速度跟蹤誤差指數(shù)收斂。

3、
　　其次，研究了目標編隊不滿足最小剛性假設(shè)的情況。由于目標編隊不是最小剛性的，此時李雅普諾夫方法不再適用。對于這種情況，我們采用中心流形定理，研究系統(tǒng)在平衡點附近線性化的特性，得到系統(tǒng)的局部穩(wěn)定性。
　　最后，在第一部分的基礎(chǔ)上，我們加入了分布式事件觸發(fā)的控制機制，在特定的時刻更新控制輸入，其余時間保持不變，以節(jié)約資源。對基于最小剛性的編隊跟蹤問題，給出了基于事件觸發(fā)的控制算法以及觸發(fā)條件，證明了系統(tǒng)在事件觸發(fā)控制下的穩(wěn)定