多智能体系统一致性控制问题研究

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近年来,单节点控制形式在控制系统中已经受到了很大的限制。面对这种情况,各界学者开始将关注放在多智能体系统的研究上。多智能体系统广泛应用于计算机网络,无人机编队飞行,以及卫星定位等领域。一致性问题是多智能体系统研究的基础,是指智能体的状态或输出基于信息传递最终趋于一致。本论文针对多智能体系统的一致性控制问题进行研究,并得到以下主要成果:1)主要考虑了非线性问题在多智能体系统中的影响,针对同时包含饱和及死区的多智能体系统,设计出相应的一致性跟踪控制方案,并证明在这种控制方案下,所有闭环系统信号都是有界的,并且跟踪者的输出可以跟踪到领导者。最后,仿真结果证明了设计控制器的有效性。2)主要考虑了包含执行器故障的输出受限非仿射多智能体系统,提出了输出约束控制算法,并采用误差变换方法保持非仿射多智能体系统的初始连通模式,实现一致性跟踪控制。考虑了未知死区对系统的影响,利用径向基函数神经网络估计未知非线性函数。此外,利用努斯鲍姆(Nussbaum)函数来处理未知控制方向问题。最后,基于李雅普诺夫稳定性理论和后推法设计出控制器,并通过仿真验证了所设计控制器的有效性。3)主要考虑了事件触发一致性控制问题在一类非仿射形式的多智能体系统中的影响。采用动态表面控制技术,通过一阶滤波器获取虚拟控制器的参数,简化了计算。通过在控制器中设计事件触发机制,减少了不必要的信息传递,节约了资源。最后验证了控制器的有效性并且在系统中没有芝诺行为。
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