基于一致性協(xié)議的多智能體系統(tǒng)分布式編隊(duì)控制的研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)憑借其良好的可擴(kuò)展能力以及較強(qiáng)的容錯(cuò)能力在軍事、民用等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)在實(shí)際應(yīng)用環(huán)境中往往會(huì)受到許多外界干擾因素的影響，比如智能體編隊(duì)過(guò)程中的拓?fù)淝袚Q、信號(hào)傳輸時(shí)延等，其不僅會(huì)降低系統(tǒng)的控制性能指標(biāo)，甚至?xí)茐南到y(tǒng)的穩(wěn)定性，因此考慮具有外界環(huán)境約束的分布式編隊(duì)控制有著更為重要的實(shí)際意義。本論文在現(xiàn)有文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，研究了線性多智能體系統(tǒng)的分布式編隊(duì)控制問(wèn)題。
　　首先，研究了線性連續(xù)多智能體系統(tǒng)在無(wú)向固定網(wǎng)絡(luò)

2、拓?fù)湎碌姆植际骄庩?duì)控制?？紤]無(wú)通信時(shí)延和存在固定通信時(shí)延兩種情況，設(shè)計(jì)了編隊(duì)控制協(xié)議使得線性多智能體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)編隊(duì)。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論，分別給出了兩種情況下協(xié)議有效時(shí)其參數(shù)需要滿足的充分條件。
　　其次，在leader的速度不可測(cè)的情況下，分別對(duì)每個(gè)follower設(shè)計(jì)分布式觀測(cè)器以實(shí)現(xiàn)對(duì)leader速度的估計(jì)，進(jìn)而達(dá)到followers在實(shí)現(xiàn)編隊(duì)時(shí)和leader達(dá)到速度一致。分別給出了無(wú)時(shí)延的切換網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浜痛嬖跁r(shí)變時(shí)延

3、的固定網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋬煞N情況下觀測(cè)器和控制協(xié)議有效時(shí)其參數(shù)需要滿足的充分條件。
　　進(jìn)一步考慮離散的一階和二階多智能體系統(tǒng)，設(shè)計(jì)控制協(xié)議使followers實(shí)現(xiàn)編隊(duì)，并且和狀態(tài)時(shí)變的leader達(dá)到一致。分析表明，如果在多智能體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲写嬖趌eader到每個(gè)follower的有向路徑，則一定存在合適的參數(shù)使得所設(shè)計(jì)的協(xié)議有效，并且最大跟蹤誤差正比于采樣周期。
　　最后，針對(duì)離散的二階多智能體系統(tǒng)，考慮有限能量的外界干擾，設(shè)