【摘要】：隨著科學的發(fā)展,各個學科產(chǎn)生了交叉。多智能體作為交叉學科的衍生領(lǐng)域,受到了國內(nèi)外學者的廣泛關(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)在拓撲連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)在拓撲連通保持下的有限時間一致控制�；谧赃m應(yīng)投影算法、增加冪次積分法,設(shè)計了一類有限時間自適應(yīng)控制器,使得多智能體之間的狀態(tài)于有限時間內(nèi)達到一致。通過選取適當?shù)膭菽芎瘮?shù)可以保證多智能體之間的拓撲連通保持性。仿真實例驗證了所設(shè)計控制器的可行性。2.研究了單輪車多智能體系統(tǒng)在拓撲連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)計了自適應(yīng)擾動觀測器用來實現(xiàn)對擾動的測量�；诒疚臉�(gòu)建的勢能函數(shù),設(shè)計了一類新的分布式動態(tài)控制器,使得多智能體系統(tǒng)之間實現(xiàn)拓撲連通保持和防碰撞。所設(shè)計的控制器可以保證初始拓撲圖中一個最小生成樹的連通性,從而避免了拓撲圖中連接冗余。其次,基于改進的勢能函數(shù),設(shè)計了一類分布式自適控制器。通過調(diào)節(jié)設(shè)計參數(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證了算法的改進和有效性。3.研究了一類擾動非線性多智能體系統(tǒng)在拓撲連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導致的設(shè)計困難,在狀態(tài)觀測器中引入了新的輔助動態(tài)變量�；谧赃m應(yīng)方法和有界勢能函數(shù),設(shè)計了新的輸出反饋控制器使得多智能體系統(tǒng)實現(xiàn)拓撲連通保持和多智能體之間的防碰撞。最后利用數(shù)值算例驗證了控制器的有效性。4.研究了帶有領(lǐng)導者的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)導者的隨機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的任意小鄰域內(nèi)。其次,針對一類具有領(lǐng)導者的Euler-Lagrange非線性多智能體系統(tǒng)在拓撲連通保持下的有限時間跟蹤控制。領(lǐng)導者的動態(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)法以及引入有限時間擾動觀測器,設(shè)計了動態(tài)控制器使得多智能體之間的狀態(tài)在拓撲連通保持下實現(xiàn)有限時間跟蹤.。仿真實例驗證了所設(shè)計控制器的可行性。
【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Ｉ和控制器叫，；ｅ邋Ａ的軌跡。圖２．５中描述了初始拓撲圖的連通保持性。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

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Ｉ和控制器叫，；ｅ邋Ａ的軌跡。圖２．５中描述了初始拓撲圖的連通保持性。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
【學位授予單位】：南京理工大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP18;TP273

【相似文獻】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 張青;弓志坤;楊正全;陳增強;;多智能體系統(tǒng)的自適應(yīng)群集分布式優(yōu)化（英文）[J];控制理論與應(yīng)用;2019年04期

2 方建印;謝欣欣;;具有飽和輸入和通信約束的多智能體系統(tǒng)的包含控制[J];河南工程學院學報(自然科學版);2016年04期

3 李健;沈艷軍;劉允剛;;線性多智能體系統(tǒng)一致性的自適應(yīng)動態(tài)規(guī)劃求解方法[J];系統(tǒng)科學與數(shù)學;2016年07期

4 楊瑞;葉冬;;多智能體系統(tǒng)一致性研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年07期

5 張曉嬌;崔寶同;齊斌;;二階多智能體系統(tǒng)一致性的幾個條件（英文）[J];控制工程;2017年04期

6 姜香菊;紀志堅;孫方剛;李自強;;二階多智能體系統(tǒng)的能觀性[J];工業(yè)控制計算機;2017年05期

7 朱美玲;趙蕊;徐勇;;速度不可測的異構(gòu)多智能體系統(tǒng)一致性分析[J];計算機工程與科學;2017年09期

8 莫立坡;于永光;;多智能體系統(tǒng)的有限時間旋轉(zhuǎn)環(huán)繞控制（英文）[J];自動化學報;2017年09期

9 聞國光;黃俊;于玉潔;;異質(zhì)多智能體系統(tǒng)在固定拓撲下的分組一致性[J];北京交通大學學報;2016年03期

相關(guān)會議論文 前10條

1 張文廣;郭振凱;;一類高階多智能體系統(tǒng)的一致控制研究[A];中國自動化學會控制理論專業(yè)委員會C卷[C];2011年

2 陳增強;;多智能體系統(tǒng)魯棒編隊跟蹤控制及包容控制研究[A];2015年中國自動化大會摘要集[C];2015年

3 張馨元;陳中高;吉國華;;基于多智能體系統(tǒng)的建筑自動排布工具原型研究[A];數(shù)字技術(shù)·建筑全生命周期——2018年全國建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學與研究學術(shù)研討會論文集[C];2018年

4 楊洪勇;劉啟明;;時延不同的二階多智能體系統(tǒng)的編隊控制[A];2009中國控制與決策會議論文集（1）[C];2009年

5 薛宏濤;沈林成;;基于協(xié)進化方法的多智能體系統(tǒng)及其符號演繹理論模型[A];第二十六屆中國控制會議論文集[C];2007年

6 虞文武;;多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同控制與優(yōu)化的新挑戰(zhàn)[A];2015年中國自動化大會摘要集[C];2015年

7 楊洪勇;路蘭;李曉;;時延多智能體系統(tǒng)的群集運動[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

8 梁泉;許曉鳴;張鐘俊;;多智能體系統(tǒng)智能體協(xié)作層的設(shè)計與實現(xiàn)[A];1995年中國智能自動化學術(shù)會議暨智能自動化專業(yè)委員會成立大會論文集（下冊）[C];1995年

9 鄢昒易;何瀟;王子棟;周東華;;一類LPV多智能體系統(tǒng)的分布式故障診斷[A];第25屆中國控制與決策會議論文集[C];2013年

10 ;索引[A];2012-2013控制科學與工程學科發(fā)展報告[C];2014年

相關(guān)重要報紙文章 前1條

1 本報記者 常麗君;讓人類與機器人聯(lián)手[N];科技日報;2016年

相關(guān)博士學位論文 前10條

1 李平;基于拓撲連通保持策略的多智能體系統(tǒng)防碰撞控制和跟蹤控制[D];南京理工大學;2018年

2 萬穎;時滯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動力學分析及采樣控制[D];東南大學;2017年

3 張婷;幾類多智能體系統(tǒng)量化學習一致性研究[D];西安電子科技大學;2017年

4 馬婧瑛;多智能體系統(tǒng)的性能優(yōu)化[D];西安電子科技大學;2017年

5 游秀;一類非匹配非線性多智能體系統(tǒng)的分布式一致性控制[D];燕山大學;2017年

6 戴江濤;半馬爾科夫切換拓撲下的多智能體系統(tǒng)一致性[D];大連理工大學;2018年

7 王海洋;APTL模型檢測方法及多智能體系統(tǒng)驗證的研究[D];西安電子科技大學;2018年

8 徐曉樂;多智能體系統(tǒng)的一致性問題研究[D];浙江工業(yè)大學;2014年

9 李曉磊;不同約束條件下非線性多智能體一致性控制[D];燕山大學;2018年

10 馬驥;多智能體系統(tǒng)量化趨同[D];中國科學技術(shù)大學;2019年

相關(guān)碩士學位論文 前10條

1 杜偉;多智能體系統(tǒng)安全一致性算法設(shè)計及應(yīng)用[D];浙江工業(yè)大學;2018年

2 謝警;多智能體系統(tǒng)的一致性及其在覆蓋控制中的應(yīng)用[D];廈門大學;2017年

3 盛明偉;基于事件觸發(fā)機制的二階多智能體系統(tǒng)一致性控制研究[D];安徽大學;2019年

4 楊冉;分數(shù)階非線性時滯多智能體系統(tǒng)的一致性分析[D];安徽大學;2019年

5 劉洪明;復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)滯后同步與牽制控制多智能體系統(tǒng)一致性[D];杭州電子科技大學;2018年

6 張增英;多智能體系統(tǒng)群集行為動力學分析及控制方法研究[D];蘭州交通大學;2017年

7 謝朝龍;基于Web的多智能體系統(tǒng)實驗平臺的設(shè)計與實現(xiàn)[D];哈爾濱工業(yè)大學;2018年

8 趙連杰;多智能體系統(tǒng)環(huán)形編隊控制與包圍控制問題研究[D];東北大學;2015年

9 曹兵;基于自適應(yīng)技術(shù)的多智能體系統(tǒng)一致性容錯控制方法研究[D];東北大學;2015年

10 楊振威;基于多智能體系統(tǒng)一致性的跟蹤控制研究[D];東北石油大學;2018年

本文編號：2642707