【摘要】：近年來,多自主體系統(tǒng)的協(xié)作目標(biāo)定位與巡航控制問題已經(jīng)持續(xù)成為國內(nèi)外不同學(xué)科領(lǐng)域研究者的關(guān)注點(diǎn),這是由于其在國民經(jīng)濟(jì)、軍事應(yīng)用以及人民生活等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用背景。在一些具體的應(yīng)用任務(wù)中,如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的自主體定位,蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的手機(jī)定位,目標(biāo)巡航跟蹤,安全監(jiān)督等研究中,所有的自主體必須定位目標(biāo)的位置,在更復(fù)雜的任務(wù)中,自主體甚至還需要巡航跟蹤目標(biāo)。當(dāng)目標(biāo)的位置未知時(shí),這給目標(biāo)巡航控制律的設(shè)計(jì)和系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析帶來了許多重大的困難和挑戰(zhàn)。由此引發(fā)了多自主體系統(tǒng)的協(xié)作目標(biāo)定位與巡航控制的研究熱潮。本文重點(diǎn)選取了基于協(xié)作持續(xù)激勵(lì)條件的多自主體系統(tǒng)協(xié)作目標(biāo)定位問題以及目標(biāo)位置未知的多自主體系統(tǒng)的協(xié)作目標(biāo)定位與巡航控制問題作為研究代表。借助協(xié)作持續(xù)激勵(lì)的概念研究了多自主體系統(tǒng)協(xié)作目標(biāo)定位問題;結(jié)合動(dòng)態(tài)平均一致性理論和定位技術(shù)提出了多自主體系統(tǒng)巡航多個(gè)目標(biāo)的控制算法;基于一致性方法,提出了一類一致巡航控制算法用于求解多自主體系統(tǒng)一致巡航多個(gè)目標(biāo)的控制問題。論文的主要工作如下:1.研究了多自主體系統(tǒng)的協(xié)作目標(biāo)定位問題。分別考察了目標(biāo)源是靜止的和運(yùn)動(dòng)的兩種情形。為了將傳統(tǒng)的持續(xù)激勵(lì)條件弱化為協(xié)作持續(xù)激勵(lì)條件,結(jié)合圖分解技術(shù),我們?cè)O(shè)計(jì)了一類新的協(xié)作目標(biāo)源定位算法,并證明了在通訊拓?fù)溥B通的前提下,自主體仍然能夠進(jìn)行目標(biāo)定位。2.討論了二維空間中基于方位角測(cè)量的多自主體系統(tǒng)多目標(biāo)定位與巡航控制問題。我們分別考察靜態(tài)目標(biāo)或緩慢移動(dòng)目標(biāo)的情形。由于目標(biāo)的位置是未知的,首先,設(shè)計(jì)一個(gè)估計(jì)器估計(jì)目標(biāo)的位置;其次,為每個(gè)自主體設(shè)計(jì)一個(gè)分布式估計(jì)算法協(xié)作估計(jì)多目標(biāo)中心;最后,基于前兩步,為每個(gè)自主體設(shè)計(jì)一個(gè)巡航控制器保證自主體繞著目標(biāo)中心以期望的半徑巡航所有的目標(biāo)。我們嚴(yán)格給出了估計(jì)算法的收斂性分析和巡航控制器的穩(wěn)定性分析。3.研究了多自主體系統(tǒng)的一致巡航控制器設(shè)計(jì)問題。與普通的巡航控制不同的是,本文中一致巡航任務(wù)要求每個(gè)自主體最終均勻的分布在同一個(gè)圓周上以相同的角速度執(zhí)行巡航任務(wù)。首先,在目標(biāo)位置已知的前提下,我們考察了多自主體系統(tǒng)一致巡航單個(gè)移動(dòng)目標(biāo)的問題,提出了新的一致巡航控制器設(shè)計(jì)方法�；诜轿唤菧y(cè)量技術(shù),進(jìn)一步考察了目標(biāo)位置未知情形多自主體系統(tǒng)的多目標(biāo)一致巡航控制問題。
【學(xué)位授予單位】：東南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP13
【圖文】：

研究背景著計(jì)算技術(shù)、移動(dòng)通信技術(shù)以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的迅速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的重經(jīng)濟(jì)、軍事應(yīng)用以及人民生活等領(lǐng)域中日益凸顯出來。多自主體系統(tǒng) (multms) 是一類典型的網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)，它是一種由一組自主的智能體為達(dá)到某種目通信等方式相互協(xié)作而耦合而成的群體系統(tǒng)。這里，單個(gè)智能體可以是一個(gè)機(jī)器人、飛行器等等。群體系統(tǒng)的自組織集群行為廣泛存在于生物群體中，隊(duì)遷徙 (見圖 1.1(a))，魚群的巡游 (見圖 1.1(b)) 等。在這些自組織現(xiàn)象中，不通過與鄰居的相互協(xié)作在整體上形成一種有序的協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)[1]。多自主體系統(tǒng)定位與巡航控制問題是指不同自主體通過分布式、簡單的相互協(xié)作使所有的到目標(biāo)定位或巡航任務(wù)。它在現(xiàn)實(shí)生活中具有廣泛的應(yīng)用，例如網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的2, 3]，蜂窩網(wǎng)絡(luò)中的手機(jī)定位[4]，目標(biāo)跟蹤[5]，安全監(jiān)督[6]，衛(wèi)星編隊(duì)飛行[7]

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本文編號(hào)：2794260