帶輸入約束的多自主體系統(tǒng)包含控制研究.pdf

1、多自主體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制作為人工智能的一個(gè)新方向，被廣泛應(yīng)用到多機(jī)器人系統(tǒng)、無人機(jī)系統(tǒng)和移動(dòng)傳感網(wǎng)絡(luò)中。多自主體協(xié)調(diào)控制的主要難點(diǎn)在于在有限的計(jì)算能力和信息交互能力下，設(shè)計(jì)局部反饋控制率實(shí)現(xiàn)期望的群體行為。包含控制成為其中的研究?jī)?nèi)容之一，已經(jīng)成為近年來的研究熱點(diǎn)。
　　本文主要研究輸入約束情況下的多自主體系統(tǒng)包含控制問題。通過設(shè)計(jì)多自主體系統(tǒng)包含控制算法，使得多自主體跟隨者個(gè)體通過獲得局部鄰居信息并且在領(lǐng)導(dǎo)者的影響下進(jìn)入領(lǐng)導(dǎo)者信息形成

2、的凸包中。由于非線性飽和與通信間歇問題在多自主體系統(tǒng)中無處不在，因此研究多自主體系統(tǒng)飽和約束和控制間歇問題，不僅具有重要的理論意義還有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
　　本文首先研究了固定有向拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)下輸入飽和的多自主體系統(tǒng)包含控制。所有跟隨者個(gè)體具有非線性動(dòng)力學(xué)并且和周圍鄰居及領(lǐng)導(dǎo)者交換信息。設(shè)計(jì)了狀態(tài)反饋和輸出反饋低增益包含控制算法，證明了在系統(tǒng)有界輸入漸近零可控并且每個(gè)跟隨者至少獲得一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者信息的假設(shè)條件下，狀態(tài)反饋和輸出反饋包含控制算法

3、使得系統(tǒng)半全局穩(wěn)定，同時(shí)給出了仿真實(shí)例證明了理論結(jié)果。
　　本文還探討了無向固定拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)多自主體系統(tǒng)間歇飽和包含控制問題。若系統(tǒng)是漸近有界零可控的，并且對(duì)于每個(gè)跟隨者個(gè)體至少存在一條路徑使得該跟隨者能夠獲得領(lǐng)導(dǎo)者個(gè)體信息。通過設(shè)計(jì)間歇控制低增益狀態(tài)反饋和間歇控制低增益輸出反饋控制策略，證明跟隨者在有限時(shí)間以及較小控制幅值的情況下，收斂到由領(lǐng)導(dǎo)者個(gè)體狀態(tài)形成的凸包中，實(shí)現(xiàn)包含控制。同時(shí)，本文獲得了間歇控制率與低增益參數(shù)的解析關(guān)系，因