【摘要】：隨著科學(xué)的發(fā)展,各個(gè)學(xué)科產(chǎn)生了交叉。多智能體作為交叉學(xué)科的衍生領(lǐng)域,受到了國內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注,并取得了一系列的研究成果。然而,關(guān)于多智能體系統(tǒng)仍然有很多更具體的問題亟待解決和進(jìn)一步的研究。本文在已有成果的基礎(chǔ)上,利用勢能函數(shù)方法,研究了多智能體系統(tǒng)在拓?fù)溥B通保持下的防碰撞控制和跟蹤控制。主要研究工作如下:1.研究了不確定非線性多智能體系統(tǒng)在拓?fù)溥B通保持下的有限時(shí)間一致控制�；谧赃m應(yīng)投影算法、增加冪次積分法,設(shè)計(jì)了一類有限時(shí)間自適應(yīng)控制器,使得多智能體之間的狀態(tài)于有限時(shí)間內(nèi)達(dá)到一致。通過選取適當(dāng)?shù)膭菽芎瘮?shù)可以保證多智能體之間的拓?fù)溥B通保持性。仿真實(shí)例驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的可行性。2.研究了單輪車多智能體系統(tǒng)在拓?fù)溥B通保持下的防碰撞控制。首先,考查了一類擾動單輪車多智能體系統(tǒng),通過設(shè)計(jì)了自適應(yīng)擾動觀測器用來實(shí)現(xiàn)對擾動的測量�；诒疚臉�(gòu)建的勢能函數(shù),設(shè)計(jì)了一類新的分布式動態(tài)控制器,使得多智能體系統(tǒng)之間實(shí)現(xiàn)拓?fù)溥B通保持和防碰撞。所設(shè)計(jì)的控制器可以保證初始拓?fù)鋱D中一個(gè)最小生成樹的連通性,從而避免了拓?fù)鋱D中連接冗余。其次,基于改進(jìn)的勢能函數(shù),設(shè)計(jì)了一類分布式自適控制器。通過調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)參數(shù),使得單輪車多智能體系統(tǒng)的平均距離小于給定的預(yù)設(shè)正常數(shù)。該結(jié)果被進(jìn)一步推廣到帶有擾動的單輪車多智能體系統(tǒng)中。最后給出仿真例子驗(yàn)證了算法的改進(jìn)和有效性。3.研究了一類擾動非線性多智能體系統(tǒng)在拓?fù)溥B通保持下的輸出反饋防碰撞控制。其動態(tài)模型中的非線性特性更具一般性。為了處理此類非線性項(xiàng)導(dǎo)致的設(shè)計(jì)困難,在狀態(tài)觀測器中引入了新的輔助動態(tài)變量。基于自適應(yīng)方法和有界勢能函數(shù),設(shè)計(jì)了新的輸出反饋控制器使得多智能體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)拓?fù)溥B通保持和多智能體之間的防碰撞。最后利用數(shù)值算例驗(yàn)證了控制器的有效性。4.研究了帶有領(lǐng)導(dǎo)者的Euler-Lagrange非線性多智能體系統(tǒng)的跟蹤控制。首先,考慮了一類帶有領(lǐng)導(dǎo)者的隨機(jī)Euler-Lagrange非線性多智能體系統(tǒng)的輸出反饋跟蹤控制,其中系統(tǒng)中的速度不可測且模型中考查了輸入擾動的影響�；谝氲膭討B(tài)狀態(tài)觀測器,設(shè)計(jì)了一類自適應(yīng)輸出反饋一致性控制協(xié)議。通過調(diào)節(jié)控制參數(shù)使得多智能體的跟蹤誤差依概率收斂到原點(diǎn)的任意小鄰域內(nèi)。其次,針對一類具有領(lǐng)導(dǎo)者的Euler-Lagrange非線性多智能體系統(tǒng)在拓?fù)溥B通保持下的有限時(shí)間跟蹤控制。領(lǐng)導(dǎo)者的動態(tài)中帶有不確定的外部擾動。通過利用增加冪次積分法、勢能函數(shù)法以及引入有限時(shí)間擾動觀測器,設(shè)計(jì)了動態(tài)控制器使得多智能體之間的狀態(tài)在拓?fù)溥B通保持下實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間跟蹤.。仿真實(shí)例驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)控制器的可行性。
【圖文】：

４＿３８２，化２（0）邋＝邋４．３８５，邋０ｉ３（0）邋＝邋４．５，邋０ｉ４（0）邋＝邋４．４，通過選取邋ｒ邋＝邋２．８，邋ｋ邋＝邋｜，邋ｅ邋＝逡逑０．３，邋７ｉ邋＝邋１（《Ｇ邋６２），邋０ｍ邋＝邋８，Ｑ邋＞邋Ｑｍ邋＝邋２０００，邋ａ邋＝邋Ｉ，得到以下系統(tǒng)的狀態(tài)軌跡。逡逑圖２．１－２．２給出Ｐｉ，沾在控制器（２．１．１８）下的狀態(tài)響應(yīng)。圖２．３－２．４分別刻畫了參數(shù)估逡逑計(jì)Ｉ和控制器叫，；ｅ邋Ａ的軌跡。圖２．５中描述了初始拓?fù)鋱D的連通保持性。逡逑４．５１邐１邐１邐邐逡逑邐ＰＵ逡逑，邐邐ＰＩ２逡逑４．、、逡逑Ｓ邋＼逡逑＾邋３．５邋？邐、邐邋Ｐ３＼逡逑？、？邐邋Ｐ３２逡逑ｆ邋３＊—－Ｉ邐’、．、？、逡逑ｒ逡逑■邐逡逑０邐５邐１０邐１５邐１逡逑ｔｉｍｅ＼ｓｅｃ逡逑圖２．１系統(tǒng)狀態(tài)ｆｔ，邋ｉ邋ｅ邋４逡逑２１逡逑

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【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TP18;TP273

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本文編號：2642707