發(fā)布時間：2017-12-25 05:16

  本文關(guān)鍵詞：具有性能保證的多智能體一致性算法研究　出處：《重慶大學》2016年碩士論文　論文類型：學位論文

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【摘要】：近年來,隨著科技的發(fā)展,多智能體協(xié)調(diào)控制技術(shù)在軍事和民用中得到廣泛的應(yīng)用,如偵查監(jiān)視與目標打擊、智能高速公路、環(huán)境監(jiān)測、未知環(huán)境探索等。一致性問題是多智能體協(xié)調(diào)控制中最基礎(chǔ)、最根本的問題,吸引了眾多學者的關(guān)注。目前關(guān)于領(lǐng)航跟隨的一致性跟蹤控制問題已經(jīng)取得豐富的研究成果,但大多數(shù)算法只能保證系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)性能,不能保證系統(tǒng)的瞬態(tài)性能。在實際過程中,很多情形都需要系統(tǒng)有好的瞬態(tài)性能,即快速的收斂性、較小的超調(diào)量和極小的穩(wěn)態(tài)誤差。另外,由于多智能體系統(tǒng)各環(huán)節(jié)相互耦合,執(zhí)行器故障將會嚴重影響系統(tǒng)性能甚至導致系統(tǒng)崩潰。為解決上述問題,本文對具有性能保證的多智能體一致性算法進行了研究,提出三種具有性能保證的一致性跟蹤算法。本文的主要內(nèi)容有:(1)研究含有單個領(lǐng)航者的二階非線性多智能體有限時間一致性跟蹤控制問題。針對僅有部分跟隨者獲取領(lǐng)航者信息的情形,設(shè)計分布式有限時間速度估計器,實現(xiàn)跟隨者對領(lǐng)航者速度的有限時間估計;針對系統(tǒng)中的非線性項,設(shè)計自適應(yīng)學習率,實現(xiàn)對非線性項的估計;采用加冪積分協(xié)議,設(shè)計連續(xù)的有限時間一致性算法,使得所有跟隨者的位置和速度能在有限時間內(nèi)與領(lǐng)航者位置和速度保持同步一致。最后,通過數(shù)值仿真驗證該算法的有效性。(2)針對含有單個領(lǐng)航者的高階非線性多智能體系統(tǒng),研究具有預設(shè)性能邊界的一致性輸出反饋控制問題。針對多智能體系統(tǒng)中的不可測狀態(tài),設(shè)計狀態(tài)觀測器;對于系統(tǒng)中存在未知非線性函數(shù),設(shè)計基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)控制算法;為保證系統(tǒng)的瞬態(tài)性能,采用PPB控制算法,將局部誤差轉(zhuǎn)換成PPB轉(zhuǎn)換誤差,設(shè)計預設(shè)性能帶下的一致性跟蹤算法。(3)研究含有單個領(lǐng)航者的三角型非線性多智能體的一致性容錯跟蹤控制問題。為解決系統(tǒng)中的非線性項,時變參數(shù)以及不確定執(zhí)行器故障對控制系統(tǒng)的影響,論文引入虛擬參數(shù)的概念,采用虛擬估計誤差構(gòu)建李雅普諾夫函數(shù),結(jié)合動態(tài)面技術(shù),提出了多智能體魯棒自適應(yīng)一致性容錯控制協(xié)議,實現(xiàn)不依賴于各種未知參數(shù),非線性項以及精準故障信息的一致性容錯控制。最后,通過健康與故障情形下的對比研究,說明容錯算法的有效性。
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP13

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本文編號：1331500