多Euler-Lagrange系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、近年來,多智能體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)與控制問題成為控制理論和人工智能領(lǐng)域的研究熱點(diǎn),基于一階或二階積分系統(tǒng)模型的多智能體的研究已取得豐碩的研究成果。然而在實(shí)際應(yīng)用中,上述模型并不能反映個(gè)體的真實(shí)運(yùn)動(dòng)特性,因此,動(dòng)力學(xué)為Euler-Lagrange方程的多智能體系統(tǒng)成為該領(lǐng)域的一個(gè)新的研究熱點(diǎn)。本課題基于領(lǐng)航-跟隨方法,將跟蹤目標(biāo)視為虛擬領(lǐng)航智能體,在僅有部分跟隨智能體能獲取虛擬領(lǐng)航智能體的狀態(tài)信息的情形下,從多Euler-Lagrange系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)

2、的聚集、一致性、目標(biāo)跟蹤等三個(gè)方面對(duì)有向網(wǎng)絡(luò)中多Euler-Lagrange系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制問題進(jìn)行了研究。論文的主要研究工作和成果如下:
　　1、根據(jù)多Euler-Lagrange系統(tǒng)的群體運(yùn)動(dòng)狀態(tài),研究了以下三種情況下的群集運(yùn)動(dòng)控制問題:1)具有單個(gè)虛擬領(lǐng)航智能體的一致性跟蹤控制;2)智能體之間無碰撞的協(xié)調(diào)跟蹤控制;3)具有多個(gè)虛擬領(lǐng)航智能體的包容控制。針對(duì)第一種群體運(yùn)動(dòng)方式,首先對(duì)每個(gè)跟隨智能體設(shè)計(jì)分布式估計(jì)器,然后提出了跟蹤控

3、制律和參數(shù)自適應(yīng)控制律,實(shí)現(xiàn)群體一致性跟蹤;針對(duì)第二種群體運(yùn)動(dòng)方式,利用人工勢(shì)場(chǎng)函數(shù)法實(shí)現(xiàn)多Euler-Lagrange系統(tǒng)個(gè)體避免碰撞并達(dá)到一致性跟蹤;針對(duì)第三種群體運(yùn)動(dòng)方式,設(shè)計(jì)一致性協(xié)調(diào)控制律,使跟隨智能體在有限時(shí)間內(nèi)收斂并保持在虛擬領(lǐng)航智能體所構(gòu)成的動(dòng)態(tài)凸包中。
　　2、針對(duì)多Euler-Lagrange系統(tǒng)的個(gè)體之間速度信息未知僅有位置信息交互的情況,首先利用多智能體的位置信息設(shè)計(jì)分布式估計(jì)器,估計(jì)出智能體之間的相對(duì)速度