不同时延的二阶多智能体系统的编队协调控制

多智能体的编队协调控制可以作为CPS(Cyber-Physical Systems,信息物理系统)的一个实例。多智能体之间信息传输存在通信时延,每个智能体的信息处理存在输入时延,历史文献中提出的具有时延的编队协调控制算法只实现了一种队形的控制,且系统中每个智能体最后并没有定位到各自的目标位置。文中提出了另一种具有不同时延的编队协调控制器算法。本控制器算法考虑系统中每个智能体寻找目标位置的稳定部分,并在此部分考虑时延问题,最后使每个智能体从其初始位置移动到各自预先定义的目标位置,并且在每个智能体都到达各自的目标位置时,系统速度渐进一致为零。假设网络拓扑是静态有向连通图且存在一个有向生成树,应用频域分析理论和矩阵论,证明了使系统达到编队协调控制的分散式条件。仿真部分通过一个由四个智能体组成的系统的编队协调控制验证了文中研究结果的正确性。

具有领航者的时延多智能体系统的一致性

本文研究了具有不同通信时延和不同输入时延的移动多智能体算法的一致性.假设多智能体系统有n个智能体和一个Leader组成,网络连接拓扑是非对称有向加权图,智能体Leader为拓扑图的全局可达节点.应用频域控制理论和广义Nyquist判据研究了时延多智能体算法的一致性,得到保证系统一致性的收敛条件.该一致性条件是一个应用节点局部信息的分散式条件,而且只与输入时延有关.最后,通过计算机仿真验证了本文结论的有效性.

时延多智能体系统的编队控制

为了揭示多智能体系统的群集行为特征,研究2阶时延多智能体系统的编队控制问题.假设多智能体系统的网络拓扑是有向图、且具有一个全局可达结点,在多智能体之间的信息传输存在通信时延、信息处理存在输入时延的情况下,研究移动多智能体系统的动态编队控制.通过分析多智能体系统的运动特性,建立具有不同通信时延和不同输入时延的多智能体系统的控制协议.采用频率域的Laplace变换,分析时延通信系统的频率特性.根据Greshgorin圆盘定理,研究闭环控制系统的特征方程.应用广义Nyquist判据,得到保证多智能体系统编队控制的收敛性条件.得到的收敛性条件是一个分散式条件,该条件只采用每个结点的局部信息,与其他结点无关.应用计算机仿真验证了结论的有效性.

具有领航者的时延多智能体系统的群集运动

计算机技术、网络技术和通信技术的飞速发展,推动着无人驾驶飞行器的编队控制、传感器网络的分布控制、卫星的姿态控制等多智能体系统的建模与应用的逐步深入,也吸引了越来越多的研究者致力于多智能体系统的动态编队控制的研究.研究了具有不同的通信时延和不同的输入时延的移动多智能体算法的群集运动.假设多智能体系统由n个智能体和1个Leader组成,网络连接拓扑是静态有向连通图,智能体Leader为拓扑图的全局可达节点.应用频率域的广义Nyquist判据分析了具有不同的通信时延和不同的输入时延的移动多智能体算法,应用Greshgorin圆盘定理和曲线的曲率理论研究了具有领航者的多智能体算法的群集运动,得到保证系统一致性的收敛条件.该一致性条件是一个应用节点局部信息的分散式条件,只与输入时延有关,而与通信时延无关.最后,通过计算机仿真验证了本文结论的有效性.