伴隨著近年來(lái)人工智能與信息技術(shù)的快速發(fā)展,多智能體系統(tǒng)理論作為一門新興學(xué)科,已應(yīng)用在飛行器的編隊(duì)控制、分布式傳感器網(wǎng)絡(luò)、交通系統(tǒng)等重要領(lǐng)域中。考慮實(shí)際系統(tǒng)大多是非線性系統(tǒng),且系統(tǒng)中存在著飽和受限情形。故而本文圍繞飽和受限的非線性多智能體系統(tǒng)一致性展開研究。Euler-Lagrange模型是一種典型的非線性模型,并且它能夠描述機(jī)械臂、空間衛(wèi)星和機(jī)器人模型,有著廣泛的應(yīng)用前景。本文選取具有Euler-Lagrange動(dòng)力學(xué)特征的多智能體系統(tǒng)為研究對(duì)象。同時(shí),為確保系統(tǒng)能夠在給定的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)控制目標(biāo),本文對(duì)一致性問(wèn)題中的有限時(shí)間一致展開研究。首先針對(duì)理想情形下的多Euler-Lagrange系統(tǒng)有限時(shí)間一致性進(jìn)行研究。根據(jù)系統(tǒng)中是否存在領(lǐng)導(dǎo)者,從無(wú)領(lǐng)導(dǎo)者和有領(lǐng)導(dǎo)者兩個(gè)角度出發(fā),提出相應(yīng)的有限時(shí)間一致性協(xié)議,利用Matrosov定理、LaSalle定理和有限時(shí)間穩(wěn)定性定理等理論,得到系統(tǒng)能夠在有限時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定且智能體的狀態(tài)保持一致的充分條件。其次研究外界干擾下的多Euler-Lagrange系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性問(wèn)題。利用快速終端滑模理論,提出了無(wú)領(lǐng)導(dǎo)者情形下的有限時(shí)間一致性協(xié)議,利用有限時(shí)間Lyapunov穩(wěn)定性定理得到系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)有限時(shí)間穩(wěn)定的充分條件,并給出收斂時(shí)間的上界。最后研究飽和受限下的多Euler-Lagrange系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性問(wèn)題。針對(duì)Euler-Lagrange模型中存在的飽和受限情況,利用飽和函數(shù)對(duì)控制輸入進(jìn)行處理,提出了飽和約束下的有限時(shí)間一致性協(xié)議。通過(guò)Matrosov定理和LaSalle定理以及有限時(shí)間穩(wěn)定性定理等理論,得到系統(tǒng)能夠在有界的控制輸入作用下實(shí)現(xiàn)有限時(shí)間內(nèi)的穩(wěn)定且智能體的狀態(tài)保持一致的充分條件。綜上所述,本文有以下進(jìn)展:提出了理想情形下的有限時(shí)間一致性協(xié)議,分別對(duì)控制目標(biāo)和參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化。無(wú)領(lǐng)導(dǎo)者情形下,系統(tǒng)能夠按照聚集控制的方式運(yùn)行。有領(lǐng)導(dǎo)者情形下,用耦合系數(shù)來(lái)減少控制變量,更便于調(diào)節(jié)控制;基于快速終端滑模理論,提出的外界干擾下的有限時(shí)間一致性協(xié)議,大大提升了系統(tǒng)的收斂速度,同時(shí)使系統(tǒng)擁有更強(qiáng)的魯棒性以及抗干擾能力;提出的飽和受限情形下的有限時(shí)間一致性協(xié)議,保證系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)有限時(shí)間一致性的基礎(chǔ)上,將控制輸入限定在有界范圍內(nèi),避免過(guò)飽和現(xiàn)象的發(fā)生。本文進(jìn)一步豐富了現(xiàn)有的理論成果,具有更高的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
【學(xué)位單位】：華僑大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：TP13

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 周紹磊;閆實(shí);劉偉;李瑞濤;;輸入飽和約束下一類多智能體編隊(duì)系統(tǒng)魯棒一致性分析[J];電子設(shè)計(jì)工程;2015年10期

2 閔海波;劉源;王仕成;孫富春;;多個(gè)體協(xié)調(diào)控制問(wèn)題綜述[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2012年10期

本文編號(hào)：2810732