本文關鍵詞：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)調控制技術在軍事和民用中得到廣泛的應用,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)調控制中最基礎、最根本的問題,吸引了眾多學者的關注。目前關于領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。本文的主要內容有:(1)研究含有單個領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航者信息的情形,設計分布式有限時間速度估計器,實現(xiàn)跟隨者對領航者速度的有限時間估計;針對系統(tǒng)中的非線性項,設計自適應學習率,實現(xiàn)對非線性項的估計;采用加冪積分協(xié)議,設計連續(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與領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)針對含有單個領航者的高階非線性多智能體系統(tǒng),研究具有預設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),設計狀態(tài)觀測器;對于系統(tǒng)中存在未知非線性函數(shù),設計基于神經(jīng)網(wǎng)絡自適應控制算法;為保證系統(tǒng)的瞬態(tài)性能,采用PPB控制算法,將局部誤差轉換成PPB轉換誤差,設計預設性能帶下的一致性跟蹤算法。(3)研究含有單個領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建李雅普諾夫函數(shù),結合動態(tài)面技術,提出了多智能體魯棒自適應一致性容錯控制協(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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