多智能體系統若干包含控制問題研究.pdf

1、最近幾年，多智能體系統的分布式合作控制得到了相當大的關注。一般來說，多智能體系統的主要目標是為每一個體設計一個利用鄰居信息的分布式控制律，使得多智能體系統能夠取得指定的聚集行為，比如保持一個編隊，群集，會合，達到一致等。在多智能體系統的研究中，一致性問題是最基本和最重要的，是研究其他問題的基礎。在一些多智能體系統里面，可能存在一個或多個領導，當系統里面存在一個領導的時候，一致性問題變?yōu)轭I導跟隨問題或者跟蹤問題，當多智能體系統含有多個領導

2、時，一致性問題變?yōu)榘刂茊栴}。包含控制問題的控制目標是對每一個跟隨者設計一個分布式控制協議，使得每一個跟隨者最終進入到領導所形成的凸包內。本文從不同方面研究了多智能體系統的包含控制問題。全文由以下幾部分組成：
　　第一章是緒論，主要介紹了本文研究工作的歷史背景和研究意義，然后介紹了多智能體系統最近的研究現狀和一些代數圖論的基礎知識。最后簡要地介紹了本文的工作安排。
　　第二章研究的是馬爾科夫切換拓撲下帶有非一致時變時滯的多

3、智能體系統的L2?L∞包含控制問題。假定領導是靜止的且每個跟隨者的動態(tài)方程存在外界擾動。通過一個模型變換，把包含控制問題變?yōu)橐粋€標準的L2?L∞控制問題。根據時滯系統的隨機穩(wěn)定性理論，給出一組基于線性矩陣不等式的充分條件，保證均方意義下所有的跟隨者最終運動到靜止的領導者所形成的凸包內，且系統滿足給定的L2?L∞干擾抑制度。
　　第三章研究的是從控制器到執(zhí)行器具有馬爾科夫丟失數據和一步時滯的二階離散多智能體系統的包含控制問題。假定從

4、控制器到執(zhí)行器存在數據丟失，數據丟失過程是一個齊次，有限狀態(tài)，離散的馬爾科夫鏈。首先討論了轉移概率矩陣中的所有元素全部已知的情況下系統的均方包含控制問題，然后把結果推廣到轉移概率矩陣中部分元素已知的情況下系統的均方包含控制問題。提出了帶有一步時滯的分布式控制協議，根據隨機李雅普諾夫泛函的方法，給出一組基于線性矩陣不等式的充分條件，保證均方意義下所有的跟隨者最終收斂到領導者相應狀態(tài)所形成的凸包內。通過用錐補線性化(CCl)算法得到了待設計

5、的控制增益參數。
　　第四章討論的是只利用采樣位置信息的二階多智能體系統的編隊包含問題。假定領導者之間存在交流通信拓撲，且領導的鄰居只有領導。在實際中，由于個體的速度信息很難量測甚至不能量測到，分別為跟隨者和領導者提出兩個不同的僅利用位置信息的分布式控制協議，根據代數圖論和矩陣論的知識，給出一組充分條件保證所有的領導者取得期望的編隊，同時跟隨者漸近地收斂到領導相應狀態(tài)形成的凸包內，即系統解決編隊包含問題。
　　第五章討論的是