多智能體系統(tǒng)一致性與多機(jī)器人編隊(duì)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(chē)輛控制、協(xié)作運(yùn)輸、環(huán)境監(jiān)測(cè)、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(gè)熱點(diǎn)問(wèn)題。而一致性問(wèn)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(jì)多智能體系統(tǒng)的一致性算法，并將所設(shè)計(jì)的算法應(yīng)用到多機(jī)器人編隊(duì)控制中，具體內(nèi)容如下：
　　(1)針對(duì)連續(xù)的多智能體系統(tǒng)，提出一個(gè)含有過(guò)時(shí)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(guò)時(shí)狀態(tài)，同時(shí)對(duì)該算法的穩(wěn)定性和收斂性能進(jìn)行理論分析。當(dāng)過(guò)時(shí)狀態(tài)選擇恰當(dāng)時(shí)，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(shì)。同時(shí)對(duì)該連續(xù)一致性算法進(jìn)行擴(kuò)展，使得系統(tǒng)狀態(tài)之間的相對(duì)偏差收斂到給定的期望值。仿真實(shí)驗(yàn)表明了該算法的有效性。
　　(2)針對(duì)離散的多智能體系統(tǒng)，對(duì)本文提出的含有過(guò)時(shí)狀態(tài)的二層鄰居連續(xù)一致性算法進(jìn)行擴(kuò)展，提出一個(gè)含有過(guò)時(shí)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(guò)時(shí)狀態(tài)，同時(shí)對(duì)該離散一致性算法的穩(wěn)定性和收斂性能進(jìn)行理論分析。對(duì)任意的過(guò)時(shí)狀態(tài)，當(dāng)采樣周期選擇恰當(dāng)時(shí)，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(shì)。同時(shí)對(duì)該離散一致性算法進(jìn)行擴(kuò)展，使得系統(tǒng)狀態(tài)之間的相對(duì)偏差收斂到給定的期望值。仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了該離散一致性算法的有效性。
　　(3)將本文提出的含有過(guò)時(shí)狀態(tài)的二層鄰居一致性算法應(yīng)用到多機(jī)器人編隊(duì)控制中，設(shè)計(jì)基于一致性算法的編隊(duì)控制策略，實(shí)