多智能體系統(tǒng)一致性與多機器人編隊控制研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)及其協(xié)同控制在大范圍目標(biāo)搜索、交通車輛控制、協(xié)作運輸、環(huán)境監(jiān)測、網(wǎng)絡(luò)資源優(yōu)化等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，成為當(dāng)前控制學(xué)科的一個熱點問題。而一致性問題是多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制的基礎(chǔ)和核心。因此本文以提高一致性收斂速度為目的，設(shè)計多智能體系統(tǒng)的一致性算法，并將所設(shè)計的算法應(yīng)用到多機器人編隊控制中，具體內(nèi)容如下：
　　(1)針對連續(xù)的多智能體系統(tǒng)，提出一個含有過時狀態(tài)的二層鄰居連續(xù)一致性算法。該算法不僅利用了一二層鄰居的當(dāng)前狀態(tài)，還

2、融合了其過時狀態(tài)，同時對該算法的穩(wěn)定性和收斂性能進行理論分析。當(dāng)過時狀態(tài)選擇恰當(dāng)時，與標(biāo)準(zhǔn)二層鄰居連續(xù)一致性算法相比，該連續(xù)一致性算法具有收斂速度更快的優(yōu)勢。同時對該連續(xù)一致性算法進行擴展，使得系統(tǒng)狀態(tài)之間的相對偏差收斂到給定的期望值。仿真實驗表明了該算法的有效性。
　　(2)針對離散的多智能體系統(tǒng)，對本文提出的含有過時狀態(tài)的二層鄰居連續(xù)一致性算法進行擴展，提出一個含有過時狀態(tài)的二層鄰居離散一致性算法。該算法不僅使用了一二層鄰居的

3、當(dāng)前狀態(tài)，還包含了其過時狀態(tài)，同時對該離散一致性算法的穩(wěn)定性和收斂性能進行理論分析。對任意的過時狀態(tài)，當(dāng)采樣周期選擇恰當(dāng)時，與標(biāo)準(zhǔn)二層鄰居離散一致性算法相比，該離散一致性算法具有收斂速度更快的優(yōu)勢。同時對該離散一致性算法進行擴展，使得系統(tǒng)狀態(tài)之間的相對偏差收斂到給定的期望值。仿真實驗驗證了該離散一致性算法的有效性。
　　(3)將本文提出的含有過時狀態(tài)的二層鄰居一致性算法應(yīng)用到多機器人編隊控制中，設(shè)計基于一致性算法的編隊控制策略，實