基于低階控制器的多智能體協(xié)同控制方法研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制方法是多智能體系統(tǒng)研究的基石。而分布式控制方法更是多智能體協(xié)同控制方法的重要分支。多智能體系統(tǒng)由若干個單輸入單輸出子系統(tǒng)組成，分布式控制的目的在于通過施加在子系統(tǒng)的控制器以及子系統(tǒng)間的通信協(xié)調(diào)完成協(xié)同控制。在目前的研究中，基于協(xié)同控制方法的低階控制器的參數(shù)穩(wěn)定集仍未得到很好地解決，因此本文主要研究了基于低階控制器的多智能體協(xié)同控制方法。
　　在協(xié)同控制中，多智能體系統(tǒng)由若干個具有復(fù)系數(shù)的多時滯單輸入單輸出子系

2、統(tǒng)組成，子系統(tǒng)的穩(wěn)定性是研究協(xié)同控制的基礎(chǔ)。因此本文首先研究了具有復(fù)系數(shù)的多時滯系統(tǒng)的低階控制器參數(shù)穩(wěn)定集的求解。基于Nyqusit在偽多項式的拓展應(yīng)用，提出了鎮(zhèn)定多時滯系統(tǒng)的P控制器穩(wěn)定集的求解，并進一步推廣至PI控制器和PID控制器穩(wěn)定集的求解。
　　接著在子系統(tǒng)低階控制器穩(wěn)定集求解方法的基礎(chǔ)上對多智能體系統(tǒng)的分布式控制器參數(shù)集的求解方法進行了描述。將多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制問題轉(zhuǎn)化為多智能體系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析問題。通過矩陣?yán)碚摚?/p>

3、將多智能系統(tǒng)分解成多個子系統(tǒng)并將問題轉(zhuǎn)化為子系統(tǒng)穩(wěn)定性分析問題，從而降低了系統(tǒng)的復(fù)雜性。通過求解子系統(tǒng)的穩(wěn)定范圍的交集來確定多智能體系統(tǒng)的穩(wěn)定范圍。然而，當(dāng)子系統(tǒng)不穩(wěn)定時，分布式協(xié)同控制方法則不再適用。文中在分布式協(xié)同控制方法的基礎(chǔ)上提出了二自由度控制器參數(shù)穩(wěn)定集的求解方法。該方法包括求解兩類控制器的參數(shù)穩(wěn)定集，個體控制器和耦合控制器。通過兩類控制器的協(xié)作控制使得多智能體系統(tǒng)在保證智能體隨著時間的變化始終穩(wěn)定的情況下完成協(xié)同控制。通過仿