切换拓扑结构下的多智能体系统的可控性

针对主-从网络下多智能体系统的可控性问题,本文在领导者-跟随者框架下,利用图论和矩阵的方法,研究了多智能体系统在切换拓扑结构情况下的可控性。基于积分器模型的多智能体系统的切换拓扑结构,通过设计切换序列,实现了对多智能体系统在切换拓扑结构下的可控性,并对其可控性进行了新的尝试与研究;同时应用线性切换理论与数例分析,验证了积分器模型的多智能体系统在切换拓扑结构下可控性实现的充要条件,拓展了多智能体系统可控性的研究方法。该研究对系统的可控性发展具有一定的实际应用价值。

基于联合误差模型的无人机编队扩展一致性控制

针对无人机编队的通信拓扑切换问题,研究了一种基于联合误差的编队控制方法。基于无人机自身位置设置弹性前视点,通过各无人机间位置误差和速度误差,建立了带有联合误差的线性状态方程。引入编队中其他无人机之间的误差反馈,设计了一种弹性的扩展一致性控制器。经典的一致性控制是该扩展一致性控制律在某些无人机之间的误差未知情况下的一个特例。最后,应用Hurwitz稳定性分析方法验证了固定通信拓扑结构系统的稳定性,并给出了其稳定的充分条件。采用Lyapunov稳定性分析方法得出了切换通信拓扑结构的指数收敛的条件。仿真结果表明该方法在固定和切换的拓扑下均能保持稳定队形,而且弹性编队能很好地适应长机速度变化。