【摘要】：在軍用和民用領域,多智能體協(xié)作可以提高任務執(zhí)行的有效性、降低成本、減少系統(tǒng)冗余,因此被廣泛應用到多衛(wèi)星探測、多機器人救援、多無人機編隊等系統(tǒng)中。在實際系統(tǒng)應用中,由于外部干擾、參數攝動等不確定因素,大多數的多智能體系統(tǒng)都具有非線性特質,因此研究非線性多智能體系統(tǒng)的協(xié)同問題更具有實際意義。本文在已有線性多智能體系統(tǒng)一致性問題的成果基礎上,針對一些典型非線性多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制問題進行了研究,主要內容和成果包括以下幾個方面:(1)針對帶有不匹配干擾條件的二階多智能體系統(tǒng),基于干擾觀測器方法,分別設計了不連續(xù)和連續(xù)滑�？刂破�,不僅抑制了干擾,而且解決了系統(tǒng)的一致性問題。(2)針對滿足Lipschitz條件的高階非線性多智能體系統(tǒng),對其一致性和合圍問題進行研究。利用Luenberger狀態(tài)觀測器,為系統(tǒng)設計了時延控制器,不僅處理了非線性問題,也解決了系統(tǒng)的一致性和合圍問題。(3)針對一類滿足范數有界條件的高階非線性多智能體系統(tǒng),基于魯棒補償的思想,設計的魯棒控制器包含兩部分:標稱控制器和補償控制器。標稱控制器用來實現(xiàn)系統(tǒng)的輸出合圍,補償控制器用來抑制系統(tǒng)的不確定性。數值仿真結果驗證了所設計魯棒控制器的有效性。(4)基于事件驅動機制,為一類高階非線性多智能體系統(tǒng)設計了一致控制器,所設計的控制器不僅可實現(xiàn)系統(tǒng)一致的目標,同時在減少網絡通信,節(jié)省網絡帶寬,降低能耗等方面表現(xiàn)出突出的優(yōu)勢。
【學位授予單位】：北京科技大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TP18;TP13
【圖文】：

生物之間的群體合作行為可以表現(xiàn)出更加有效，更加強大的戰(zhàn)斗能力和逡逑活動能力，從而幫助生物群體趨利避害、躲避天敵、尋覓食物，使整個種群逡逑在充滿競爭的自然環(huán)境中得以生存繁衍。這種現(xiàn)象從系統(tǒng)的觀點來看具有較逡逑強的自組織性和分散性，對外界影響具有較強的魯棒性，對群體中單一個體逡逑的失誤具有較高的容忍度［６］。這種優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：逡逑（１）執(zhí)行分布式任務。傳統(tǒng)的單一復雜系統(tǒng)只能實現(xiàn)集中式的管理控制，逡逑而實際中某些任務具有潛在的分布式特性，因此急需探求新型的控制方式來逡逑解決此類問題。多智能體系統(tǒng)就適用于此類任務，完成單一個體無法完成的逡逑任務，它可以通過簡單的自我處理和分布式傳感器與其他智能體之間進行信逡逑息共享以協(xié)調動作，從而實現(xiàn)分布式任務處理。逡逑（２）提高系統(tǒng)的整體性能。多智能體系統(tǒng)通過多個個體協(xié)作，設計合適逡逑的分布式控制策略，在充分發(fā)揮每個個體作用的同時，會產生比單一復雜系逡逑統(tǒng)更強大的性能。逡逑（３）成本低，可操作性強。一個單一復雜系統(tǒng)的設計制造及人工成本相逡逑

多智能體系統(tǒng)的研究工作主要包括三個方面：智能體的動態(tài)特性、智能逡逑體之間的相互作用和協(xié)作策略（控制律），這三者之間相互作用和依賴，密不逡逑可分（圖１－２）。逡逑－３－逡逑

此時誤差會重置為零。通過選取適當的輸入狀態(tài)穩(wěn)定的Ｌｙａｐｕｎｏｖ函數可證明逡逑事件觸發(fā)控制系統(tǒng)是漸近收斂的。一般情況下的基于事件驅動采樣控制原理逡逑如圖１－３所示。逡逑從上世紀九十年代末開始，網絡控制系統(tǒng)受到學者們的廣泛關注并得到逡逑快速發(fā)展。在網絡控制系統(tǒng)中，控制和通信的相互作用使得通信網絡的控制逡逑設計和分析更加復雜。在實際物理網絡系統(tǒng)中，單位時間內信道傳輸的信息逡逑受限，數據傳輸率有限，量化誤差、信道噪聲、傳輸時延、丟包等現(xiàn)象不可逡逑避免，這些都嚴重影響了系統(tǒng)的控制性能，成為系統(tǒng)穩(wěn)定性的隱患。因此，逡逑在發(fā)展和完善多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制理論時，研究者們把研究重心轉移到由逡逑控制和通信相互作用的更為復雜的網絡控制系統(tǒng)中。近年來，基于網絡的事逡逑件觸發(fā)控制成為新的研究熱點。事件觸發(fā)控制被提出來以后

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本文編號：2785750