多智能體系統(tǒng)的編隊控制及實驗研究.pdf

1、近年來，多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制問題受到極大關(guān)注，而多智能體系統(tǒng)的編隊控制問題作為研究協(xié)同控制問題的重要基礎(chǔ)，一直是研究的熱點之一。
　　在編隊控制問題中，常用的編隊控制方法主要有基于一致性法、基于行為法、基于虛擬結(jié)構(gòu)法、基于人工勢場法和基于領(lǐng)航-跟隨法等。在這些編隊方法中，領(lǐng)航-跟隨法得到了廣泛應(yīng)用且成為最普遍采用的編隊方法之一。本文受到一致性問題中的基于鄰居的局部控制律以及基于鄰居的狀態(tài)估計規(guī)則的啟發(fā)，設(shè)計了一種基于領(lǐng)航-跟隨法

2、的新型編隊控制器。分別采用理論證明、計算機仿真、在無線傳感器網(wǎng)絡(luò)試驗系統(tǒng)中實驗以及采用實物機器人進行編隊實驗4種方式論證和驗證了算法的正確性和有效性以及實際可行性。
　　本文的主要工作和創(chuàng)新之處體現(xiàn)在以下幾個方面:
　　(1)通過引入基于鄰居的狀態(tài)估計規(guī)則和局部控制律，設(shè)計了一種基于領(lǐng)航-跟隨法的新型編隊控制器。在該控制器中，通過設(shè)定跟隨者和領(lǐng)航者之間的相對坐標(biāo)可以方便地實現(xiàn)任意形狀編隊;在控制器中引入坐標(biāo)旋轉(zhuǎn)公式，可以實現(xiàn)

3、整個隊形隨著領(lǐng)航者運動方向的變化而做相應(yīng)旋轉(zhuǎn)。
　　(2)設(shè)計并搭建了一套基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的多智能體控制實驗系統(tǒng)。該系統(tǒng)硬件部分以CC2530-MDK作為網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，用于模擬多智能體系統(tǒng)中的智能體。PC端則采用Matlab Gui設(shè)計了一套控制軟件，用于在線實時控制各個網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，實時地接收并顯示、處理來自各個節(jié)點的數(shù)據(jù)。
　　(3)采用三個Amigobot機器人進行了編隊控制實驗，從而用實際系統(tǒng)驗證了所設(shè)計的新型編隊控制器的