多智能體系統(tǒng)編隊(duì)與避障算法研究.pdf

1、近些年來(lái)，多智能體系統(tǒng)吸引了很多學(xué)者的關(guān)注，這是因?yàn)槠渲匾睦碚搩r(jià)值和廣泛的應(yīng)用背景，本文研究多智能體系統(tǒng)的目的也是由此引起。與其利用一個(gè)巨大而笨重（昂貴且復(fù)雜）的機(jī)器獨(dú)立完成給定的任務(wù)，不如利用多個(gè)便宜的、簡(jiǎn)單的機(jī)器來(lái)協(xié)作完成這些任務(wù)。編隊(duì)避障控制目標(biāo)就是控制多個(gè)智能體達(dá)到設(shè)定的約束狀態(tài)，多個(gè)智能體組成的編隊(duì)隊(duì)形在向特定目標(biāo)或方向移動(dòng)的過(guò)程中，多智體之間保持預(yù)定的隊(duì)形,同樣的也要面對(duì)避開(kāi)障礙的控制問(wèn)題。
　　本文在現(xiàn)有的編隊(duì)避障

2、控制算法的基礎(chǔ)上，對(duì)一致性問(wèn)題的有限時(shí)間控制器進(jìn)行研究推廣，得到新的有限時(shí)間編隊(duì)控制器和新的避障控制器。首先，對(duì)現(xiàn)有的多智能體編隊(duì)算法進(jìn)行分析總結(jié)，并根據(jù)現(xiàn)有算法共有的特點(diǎn)進(jìn)行新的分類(lèi)。相比于更詳細(xì)的分析，本文著重于研究多智能體系統(tǒng)編隊(duì)控制的一些特性，比如多智能體系統(tǒng)的感知能力和交叉拓?fù)?，它們是多智能體系統(tǒng)編隊(duì)控制的不可缺少的特性。其次，是有限時(shí)間一致性控制器和編隊(duì)控制器的設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)出的有限時(shí)間一致性控制器的基礎(chǔ)上，利用李雅普諾夫函數(shù)

3、、齊次性定律、穩(wěn)定性定理以及圖論設(shè)計(jì)多智能體系統(tǒng)有限時(shí)間的編隊(duì)控制器。最后，是多智能體系統(tǒng)避障控制器的設(shè)計(jì)。同樣在一致性問(wèn)題的基礎(chǔ)上，本文利用一種新的分布式控制模型來(lái)完成多智能體系統(tǒng)的預(yù)定編隊(duì)避障。在一致性算法的基礎(chǔ)上該控制器分為三個(gè)部分：編隊(duì)控制、速度一致和避免障礙。
　　相對(duì)于一般的控制器來(lái)說(shuō)，有限時(shí)間控制器有更好的魯棒性和抗干擾能力。多智能體系統(tǒng)新的避障控制器的設(shè)計(jì)既可以在靜態(tài)環(huán)境中避障又可以達(dá)到動(dòng)態(tài)避障，同時(shí)避障后的系統(tǒng)編