帶輸入約束的多自主體系統(tǒng)包含控制研究.pdf

1、多自主體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制作為人工智能的一個新方向，被廣泛應(yīng)用到多機器人系統(tǒng)、無人機系統(tǒng)和移動傳感網(wǎng)絡(luò)中。多自主體協(xié)調(diào)控制的主要難點在于在有限的計算能力和信息交互能力下，設(shè)計局部反饋控制率實現(xiàn)期望的群體行為。包含控制成為其中的研究內(nèi)容之一，已經(jīng)成為近年來的研究熱點。
　　本文主要研究輸入約束情況下的多自主體系統(tǒng)包含控制問題。通過設(shè)計多自主體系統(tǒng)包含控制算法，使得多自主體跟隨者個體通過獲得局部鄰居信息并且在領(lǐng)導(dǎo)者的影響下進入領(lǐng)導(dǎo)者信息形成

2、的凸包中。由于非線性飽和與通信間歇問題在多自主體系統(tǒng)中無處不在，因此研究多自主體系統(tǒng)飽和約束和控制間歇問題，不僅具有重要的理論意義還有實際應(yīng)用價值。
　　本文首先研究了固定有向拓撲網(wǎng)絡(luò)下輸入飽和的多自主體系統(tǒng)包含控制。所有跟隨者個體具有非線性動力學(xué)并且和周圍鄰居及領(lǐng)導(dǎo)者交換信息。設(shè)計了狀態(tài)反饋和輸出反饋低增益包含控制算法，證明了在系統(tǒng)有界輸入漸近零可控并且每個跟隨者至少獲得一個領(lǐng)導(dǎo)者信息的假設(shè)條件下，狀態(tài)反饋和輸出反饋包含控制算法

3、使得系統(tǒng)半全局穩(wěn)定，同時給出了仿真實例證明了理論結(jié)果。
　　本文還探討了無向固定拓撲網(wǎng)絡(luò)多自主體系統(tǒng)間歇飽和包含控制問題。若系統(tǒng)是漸近有界零可控的，并且對于每個跟隨者個體至少存在一條路徑使得該跟隨者能夠獲得領(lǐng)導(dǎo)者個體信息。通過設(shè)計間歇控制低增益狀態(tài)反饋和間歇控制低增益輸出反饋控制策略，證明跟隨者在有限時間以及較小控制幅值的情況下，收斂到由領(lǐng)導(dǎo)者個體狀態(tài)形成的凸包中，實現(xiàn)包含控制。同時，本文獲得了間歇控制率與低增益參數(shù)的解析關(guān)系，因