【摘 要】
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多智能体系统的协同控制在无人驾驶、未来自主作战、交通运输等诸多领域都有着广泛的应用,其最基本的问题之一是一致性理论。目前,对于一致性问题,还存在着诸多课题值得进一
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多智能体系统的协同控制在无人驾驶、未来自主作战、交通运输等诸多领域都有着广泛的应用,其最基本的问题之一是一致性理论。目前,对于一致性问题,还存在着诸多课题值得进一步的分析和研究,例如降低智能体之间的通信频率和信息量的消耗,减少计算资源的占用和控制器更新次数等。本文围绕离散时间多智能体系统的一致性问题,结合事件触发控制方法,分别对一阶、二阶、一般线性离散多智能体系统开展了研究,既保证系统达到一致,又尽可能减少不必要的通信和控制器更新。主要工作如下:首先,在控制器更新存在输入时滞的情形下,开展了事件触发机制下的一阶离散多智能体系统一致性问题的研究。基于代数图,矩阵理论和离散时间动态系统的稳定性理论,在智能体之间的连接拓扑图含有有向生成树的条件下,给出了多智能体实现一致性的充分条件,同时对整个闭环系统可能存在的Zeno现象进行排除。然后,基于代数图论、矩阵理论和离散时间的二阶系统稳定性理论,研究了基于事件触发机制的二阶离散多智能体系统一致性。对每个智能体设计了基于事件触发的控制协议,其触发时间序列是基于邻居智能体之间的状态测量误差而得到,并得出了为实现一致性的一些充分条件。为了避免在每次离散时间每个智能体都要采样自身及其邻居智能体的状态,提出了确定触发时间序列的一个自触发策略。此外,得出了避免控制器在每一次离散时间进行控制更新的条件。最后,研究了事件触发机制下的一般线性离散时间多智能体系统一致性问题。为了减少控制更新次数及智能体之间的通信频率,提出了一个新的事件触发机制下的动态反馈方法,系统中每个智能体只有在自己的事件触发时刻才会进行控制更新。从而得到了多智能体系统达到一致的充分条件,并避免了在事件触发时间序列的确定过程中对邻域内其它智能体信息的连续监控。同时,也在一定条件下排除了触发时间序列可能存在的Zeno现象。
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