带有不匹配干扰的多智能体系统有限时间积分滑模控制

针对动态多智能体系统协同控制问题,本文研究了带有不匹配干扰的二阶多智能体系统的有限时间包容控制,提出了基于非线性积分滑模控制(Integral sliding-mode control, ISMC)的复合分布式包容控制算法.首先利用Lyapunov稳定性和齐次性定理,分析了未受扰系统的有限时间包容控制问题;然后针对存在不匹配干扰的多智能体动态系统,设计非线性有限时间干扰观测器估算智能体的状态和干扰,提出基于干扰观测器的复合分布式积分滑模控制协议,结合现代控制理论和滑模控制理论,研究了带有不匹配干扰的多智能体系统有限时间包容控制问题.最后数值仿真证明了控制算法的有效性.

离散时间多智能体系统群集运动的快速收敛

针对具有干扰的多智能体系统的离散时间群集运动问题,提出了一种有限时间收敛的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的离散时间多智能体系统有限时间内实现群集运动的收敛条件。分析了动态多智能体实现包容控制的运动状态,同时讨论了该系统在理想情况下达到有限时间收敛的充分条件。最后,系统仿真验证了所得结论的正确性。

复杂二阶多自主体系统的群集包容控制运动

研究了具有多个领航者的动态多自主体系统的包容控制问题,提出了多自主体系统的群集运动控制算法.利用Lyapunov稳定性理论、有限时间收敛性理论、齐次性理论和线性矩阵不等式等分析工具,对动态网络化系统进行了稳定性分析,得到了动态多自主体网络包容控制的有限时间收敛性的判定条件.实验结果表明,在多个领航者的引导下,动态自主跟随者在有限时间内可以快速收敛到由领航者所围成的几何区域内,从而实现了动态多自主体系统的群集运动的快速收敛.

具有干扰的多领航者系统群集运动的快速收敛

针对具有多领航者网络化系统的离散时间群集运动问题,提出了一阶/二阶网络化系统的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的多领航者网络化系统在离散时间情况下有限时间内实现群集运动的收敛条件。最后,利用LMI工具箱数值仿真求得正定矩阵范围,进而确定线性系统的稳定性。系统仿真验证了所得结论的正确性。

事件触发下多智能体系统一致性的干扰主动控制

本文针对带有外部干扰影响的多智能体系统,研究了基于事件触发机制下的多智能体系统Leader-Following一致性的控制问题.采用干扰观测器来估计系统中存在的干扰,并设计了基于事件触发机制的干扰主动控制方案.运用现代控制理论和矩阵论等工具分析了多智能体协同运动算法得到了多智能体系统在分布式事件触发机制下的一致性收敛条件,并且分析了本文设计的分布式事件触发机制的时间间隔存在正的下界.最后通过计算机仿真,验证了本文所提控制算法的有效性.

带有不匹配干扰的二阶多自主体系统有限时间包容控制

针对多自主体系统群集运动问题,本文研究了带有不匹配十扰的二阶系统有限时间包容控制.运用现代控制理论,设计了非线性观测器,对系统未知状态和十扰进行估计.在状态估计的基础上,构建了基于干扰观测器的多自主体系统的协同控制算法.应用代数图论和齐次性理论等方法,分析了二阶多自主体系统有限时间包容控制.数据仿真中应用基于观测器的包容控制算法,使得系统的运动状态最终都收敛到由多个领导者所围成的目标区域中,验证了本文结果的有效性.

分布式事件触发多自主体领导跟随一致性研究

为了提高系统的通信效率和能源利用率,减少多自主体系统硬件资源的浪费,提出了只需要自主体自身及其最近邻居节点信息的分布式事件触发控制算法。研究了带有动态领导者的二阶多自主体系统领导跟随一致性问题。应用矩阵论和现代控制理论研究了在分布式事件触发机制下的二阶系统,得到了基于事件触发机制的多自主体系统协同运动的收敛条件。通过理论分析与计算表明,在此控制协议下不会存在芝诺行为,并且多自主体系统可以实现领导跟随一致性。最后,应用计算机仿真验证了本文所提控制协议的可靠性。

具有外部干扰的二阶多自主体系统的协同运动

为解决多自主体系统在群集运动过程受到外部干扰影响的问题,本文研究了具有外部干扰的二阶多自主体系统的分布式协同控制。本文中的外部干扰包括匹配干扰和不匹配干扰,针对系统中的匹配干扰,设计了状态观测器和干扰观测器,对系统的未知状态和干扰进行估计,并且构造了基于干扰观测器的多自主体协同控制算法。对于系统中的不匹配干扰,设计了与匹配干扰不同的干扰观测器,构造了基于主动抗干扰观测器的协同控制算法。运用矩阵论和现代控制理论等方法,研究了基于干扰观测器的二阶多自主体系统的协同控制。应用计算机仿真分别验证在多自主体系统具有匹配干扰和不匹配干扰的情况下结论的有效性,仿真结果表明,本文所设计的多自主体协同控制算法可以使跟随者最终都收敛到领导者的状态,实现了具有匹配干扰和不匹配干扰的二阶多自主体系统的状态一致性。