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

1、多智能體系統(tǒng)憑借其良好的可擴展能力以及較強的容錯能力在軍事、民用等領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。系統(tǒng)在實際應(yīng)用環(huán)境中往往會受到許多外界干擾因素的影響，比如智能體編隊過程中的拓撲切換、信號傳輸時延等，其不僅會降低系統(tǒng)的控制性能指標，甚至會破壞系統(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控制有著更為重要的實際意義。本論文在現(xiàn)有文獻的基礎(chǔ)上，研究了線性多智能體系統(tǒng)的分布式編隊控制問題。
　　首先，研究了線性連續(xù)多智能體系統(tǒng)在無向固定網(wǎng)絡(luò)

2、拓撲下的分布式編隊控制?？紤]無通信時延和存在固定通信時延兩種情況，設(shè)計了編隊控制協(xié)議使得線性多智能體系統(tǒng)實現(xiàn)編隊。利用Lyapunov穩(wěn)定性理論，分別給出了兩種情況下協(xié)議有效時其參數(shù)需要滿足的充分條件。
　　其次，在leader的速度不可測的情況下，分別對每個follower設(shè)計分布式觀測器以實現(xiàn)對leader速度的估計，進而達到followers在實現(xiàn)編隊時和leader達到速度一致。分別給出了無時延的切換網(wǎng)絡(luò)拓撲和存在時變時延

3、的固定網(wǎng)絡(luò)拓撲兩種情況下觀測器和控制協(xié)議有效時其參數(shù)需要滿足的充分條件。
　　進一步考慮離散的一階和二階多智能體系統(tǒng)，設(shè)計控制協(xié)議使followers實現(xiàn)編隊，并且和狀態(tài)時變的leader達到一致。分析表明，如果在多智能體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲中存在leader到每個follower的有向路徑，則一定存在合適的參數(shù)使得所設(shè)計的協(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)