多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同,通過成員相互作用實(shí)現(xiàn)能力增幅,可完成更復(fù)雜的任務(wù),是未來軍事和民用領(lǐng)域中自主系統(tǒng)提升工作效率的重要手段。本文以作動(dòng)器飽和、機(jī)動(dòng)性能限制等控制器約束和未知模型分量、外部擾動(dòng)等不確定性因素對多智能體系統(tǒng)行為的影響為切入點(diǎn),研究魯棒分布式協(xié)同一致性跟蹤控制方法,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)穩(wěn)定性與魯棒性,并推廣解決復(fù)雜條件下多智能體系統(tǒng)魯棒編隊(duì)問題。主要研究工作及創(chuàng)新性成果如下:1.研究基于有界可測自適應(yīng)變量輸入的分布式控制方法,分析其魯棒性條件,揭示輸入飽和約束對多智能體系統(tǒng)一致性跟蹤運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律。建立基于先驗(yàn)有界局部鄰域同步誤差（PB-LNSE）的飽和輸入模型,通過坐標(biāo)變換并構(gòu)造包含跟蹤誤差積分的李雅普諾夫函數(shù),將一致性問題轉(zhuǎn)換為新坐標(biāo)系下的系統(tǒng)狀態(tài)穩(wěn)定性問題,進(jìn)而利用拉格朗日中值定理,對誤差轉(zhuǎn)換矩陣進(jìn)行線性變換,證明PB-LNSE與跟蹤誤差收斂性的等價(jià)關(guān)系,獲得自適應(yīng)變量漸進(jìn)收斂條件。結(jié)果表明,該條件下系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)一致性跟蹤。通過推廣面向一致性跟蹤控制的方法,引入隊(duì)形變量,利用坐標(biāo)變換將編隊(duì)問題轉(zhuǎn)化為一致性問題,證明編隊(duì)誤差的收斂性,實(shí)現(xiàn)編隊(duì)跟蹤控制。與基于變量閾值約束的控制策略相... 

【文章來源】：電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：149 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

北斗衛(wèi)星系統(tǒng)

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文2一般通過基于時(shí)間驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。隨著多智能體系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度不斷增大，基于事件觸發(fā)機(jī)制的采樣方式被提出。其可以有效降低系統(tǒng)通信帶寬需求，減少計(jì)算資源損耗，提升資源利用率，因此被廣泛應(yīng)用于多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同控制當(dāng)中[30-32]。圖1-1北斗衛(wèi)星系統(tǒng)圖1-2忠誠僚機(jī)系統(tǒng)-暗劍無人機(jī)圖1-3無人機(jī)編隊(duì)控制圖1-4工業(yè)機(jī)械臂協(xié)同控制多智能體系統(tǒng)通過分布式協(xié)同控制來完成聚集、編隊(duì)、群體智能等任務(wù)[33-40]。為實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)，首先需要在智能體之間建立有效的通信拓?fù)潢P(guān)系，以實(shí)現(xiàn)個(gè)體間信息交互。其次需要每個(gè)智能體能夠應(yīng)對信息變化和處理意外情況，并將自身參數(shù)和性能逐漸趨于一致。這種將數(shù)據(jù)漸近歸一化的問題稱之為一致性控制問題。多智能體系統(tǒng)一致性控制問題近年來得到了廣泛的關(guān)注和研究，從線性系統(tǒng)到非線性系統(tǒng)，從連續(xù)系統(tǒng)到離散系統(tǒng)，從一階系統(tǒng)到二階系統(tǒng)再到高階系統(tǒng)，從定常系統(tǒng)到時(shí)變系統(tǒng)，從同構(gòu)系統(tǒng)到異構(gòu)系統(tǒng)等等。在設(shè)計(jì)多智能體系統(tǒng)一致性控制協(xié)議的過程中，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性是最為重要的內(nèi)容。系統(tǒng)在一致性控制協(xié)議下的穩(wěn)定性分析主要采用李雅普諾夫（Lyapunov）方法。在實(shí)際系統(tǒng)的一致性控制問題中，由于環(huán)境變化、未知因素等原因，系統(tǒng)不可避免的會(huì)受到不確定性的影響。一種應(yīng)對的常見方法是通過設(shè)計(jì)反饋來減小不確定性的影響，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制目標(biāo)。

電子科技大學(xué)博士學(xué)位論文2一般通過基于時(shí)間驅(qū)動(dòng)的方式進(jìn)行數(shù)據(jù)采樣。隨著多智能體系統(tǒng)的規(guī)模和復(fù)雜度不斷增大，基于事件觸發(fā)機(jī)制的采樣方式被提出。其可以有效降低系統(tǒng)通信帶寬需求，減少計(jì)算資源損耗，提升資源利用率，因此被廣泛應(yīng)用于多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同控制當(dāng)中[30-32]。圖1-1北斗衛(wèi)星系統(tǒng)圖1-2忠誠僚機(jī)系統(tǒng)-暗劍無人機(jī)圖1-3無人機(jī)編隊(duì)控制圖1-4工業(yè)機(jī)械臂協(xié)同控制多智能體系統(tǒng)通過分布式協(xié)同控制來完成聚集、編隊(duì)、群體智能等任務(wù)[33-40]。為實(shí)現(xiàn)任務(wù)目標(biāo)，首先需要在智能體之間建立有效的通信拓?fù)潢P(guān)系，以實(shí)現(xiàn)個(gè)體間信息交互。其次需要每個(gè)智能體能夠應(yīng)對信息變化和處理意外情況，并將自身參數(shù)和性能逐漸趨于一致。這種將數(shù)據(jù)漸近歸一化的問題稱之為一致性控制問題。多智能體系統(tǒng)一致性控制問題近年來得到了廣泛的關(guān)注和研究，從線性系統(tǒng)到非線性系統(tǒng)，從連續(xù)系統(tǒng)到離散系統(tǒng)，從一階系統(tǒng)到二階系統(tǒng)再到高階系統(tǒng)，從定常系統(tǒng)到時(shí)變系統(tǒng)，從同構(gòu)系統(tǒng)到異構(gòu)系統(tǒng)等等。在設(shè)計(jì)多智能體系統(tǒng)一致性控制協(xié)議的過程中，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性是最為重要的內(nèi)容。系統(tǒng)在一致性控制協(xié)議下的穩(wěn)定性分析主要采用李雅普諾夫（Lyapunov）方法。在實(shí)際系統(tǒng)的一致性控制問題中，由于環(huán)境變化、未知因素等原因，系統(tǒng)不可避免的會(huì)受到不確定性的影響。一種應(yīng)對的常見方法是通過設(shè)計(jì)反饋來減小不確定性的影響，以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的控制目標(biāo)。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：2948509