多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性跟蹤.pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、通信網(wǎng)絡(luò)和嵌入式等技術(shù)的不斷發(fā)展，多智能體系統(tǒng)的分布式控制已經(jīng)引起廣泛的注意，并廣泛應(yīng)用于控制領(lǐng)域，包括一致性、編隊(duì)控制、群集、傳感器網(wǎng)絡(luò)以及協(xié)同監(jiān)視等。其中，一致性問(wèn)題是多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中的基礎(chǔ)研究方向之一，并且長(zhǎng)期占有重要的地位。考慮到實(shí)際系統(tǒng)中對(duì)抑制擾動(dòng)的需求，本文設(shè)計(jì)了幾種不同的有限時(shí)間一致性跟蹤協(xié)議，解決了在擾動(dòng)影響下多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性跟蹤問(wèn)題。主要的研究工作包括以下幾個(gè)方面:
　　首先，介紹了

2、單個(gè)非線性系統(tǒng)的齊次有限時(shí)間穩(wěn)定理論，通過(guò)對(duì)單個(gè)非線性系統(tǒng)的分析，將齊次有限時(shí)間穩(wěn)定理論運(yùn)用到多智能體系統(tǒng)中。針對(duì)帶有匹配擾動(dòng)的二階多智能體系統(tǒng)，結(jié)合齊次有限時(shí)間穩(wěn)定理論和積分滑模算法設(shè)計(jì)了一致性協(xié)議。在絕對(duì)狀態(tài)反饋條件下，設(shè)計(jì)了基于積分滑模的不連續(xù)協(xié)議和連續(xù)的super-twisting（超扭曲）協(xié)議，解決了多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性跟蹤問(wèn)題。
　　其次，針對(duì)帶有高階動(dòng)態(tài)的多智能體系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了基于齊次有限時(shí)間穩(wěn)定理論的一致性協(xié)

3、議，并且運(yùn)用Hurwitz多項(xiàng)式理論確定了高階動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的控制系數(shù)。為了避免使用全局信息，設(shè)計(jì)了分布式的觀測(cè)器，用來(lái)觀測(cè)leader的輸入信息，并分析了系統(tǒng)在基于分布式觀測(cè)器的一致性協(xié)議作用下的有限時(shí)間穩(wěn)定性。當(dāng)多智能體系統(tǒng)受匹配擾動(dòng)影響時(shí)，在名義協(xié)議框架下，設(shè)計(jì)了基于積分滑模的一致性協(xié)議，解決了匹配擾動(dòng)下高階多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性跟蹤問(wèn)題。
　　然后，在相對(duì)狀態(tài)反饋條件下，設(shè)計(jì)了基于相對(duì)狀態(tài)反饋的積分滑模，結(jié)合齊次有限時(shí)間穩(wěn)

4、定理論設(shè)計(jì)了一致性協(xié)議，解決了帶有動(dòng)態(tài)leader的多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性跟蹤問(wèn)題。當(dāng)僅有相對(duì)輸出反饋時(shí)，設(shè)計(jì)了基于相對(duì)輸出反饋的狀態(tài)觀測(cè)器，結(jié)合積分滑模算法和齊次有限時(shí)間穩(wěn)定理論設(shè)計(jì)了基于分布式觀測(cè)器的一致性協(xié)議，解決了只有相對(duì)輸出反饋條件下的高階多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性跟蹤問(wèn)題。
　　最后，針對(duì)帶有不匹配擾動(dòng)的多智能體系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了有限時(shí)間精確微分器，用來(lái)觀測(cè)不匹配擾動(dòng)及其各階微分，通過(guò)狀態(tài)轉(zhuǎn)換將擾動(dòng)及其各階微分的觀測(cè)