基于剛性圖的多智能體編隊(duì)跟蹤控制研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)由于其具有單個(gè)智能體所不具備的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)際應(yīng)用以及理論分析中受到諸多關(guān)注。多智能體編隊(duì)控制是多智能體系統(tǒng)中的一個(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)跟蹤控制的主要目標(biāo)是使多個(gè)智能體形成并保持一個(gè)給定的隊(duì)形，同時(shí)跟蹤上一個(gè)期望的速度。本文利用智能體間的局部信息通訊，通過(guò)控制智能體間的相對(duì)距離來(lái)實(shí)現(xiàn)編隊(duì)控制。同時(shí)，假設(shè)期望速度信息只被部分智能體獲得，設(shè)計(jì)了速度估計(jì)器來(lái)估計(jì)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(shì)函數(shù)的負(fù)

2、梯度算法，用來(lái)控制編隊(duì)隊(duì)形;第二部分是速度估計(jì)部分，用來(lái)使每個(gè)智能體跟蹤上期望速度。對(duì)于期望速度時(shí)不變和時(shí)變兩種情況，采用了不同的估計(jì)器形式。在該控制算法下，文章對(duì)不同條件的目標(biāo)隊(duì)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(duì)于目標(biāo)編隊(duì)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(duì)于期望速度時(shí)不變和時(shí)變兩種情況，分別使用耦合和解耦的證明方法證明了編隊(duì)誤差和速度跟蹤誤差指數(shù)收斂。

3、
　　其次，研究了目標(biāo)編隊(duì)不滿足最小剛性假設(shè)的情況。由于目標(biāo)編隊(duì)不是最小剛性的，此時(shí)李雅普諾夫方法不再適用。對(duì)于這種情況，我們采用中心流形定理，研究系統(tǒng)在平衡點(diǎn)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(jī)制，在特定的時(shí)刻更新控制輸入，其余時(shí)間保持不變，以節(jié)約資源。對(duì)基于最小剛性的編隊(duì)跟蹤問(wèn)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