多智能體系統(tǒng)分布式包圍控制.pdf

1、自然界中，鳥類遷徙、魚類群游等多智能體分布式協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)在軍事中和民用中具有廣泛的應(yīng)用前景，如無(wú)人車無(wú)人機(jī)的戰(zhàn)場(chǎng)運(yùn)輸、偵查監(jiān)視與目標(biāo)打擊、環(huán)境監(jiān)測(cè)、未知環(huán)境探索等，這引起了來(lái)自不同領(lǐng)域廣大學(xué)者們的廣泛關(guān)注。一致性等基礎(chǔ)的多智能體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制問題已經(jīng)有大量的研究成果，但是一個(gè)重要且具有挑戰(zhàn)性的問題多智能體系統(tǒng)分布式包圍控制問題仍有待研究，而解決包圍控制問題關(guān)鍵是確定編隊(duì)中心和設(shè)計(jì)編隊(duì)算法。本文針對(duì)多個(gè)動(dòng)態(tài)目標(biāo)的包圍控制問題展開了深入的研究。論

2、文的主要工作如下：
　　①研究了包圍控制編隊(duì)中心的估計(jì)問題?？紤]每個(gè)智能體只能獲取局部目標(biāo)信息且目標(biāo)平均中心是時(shí)變的，不能夠直接簡(jiǎn)單的通過取均值獲取。參考多個(gè)時(shí)變信號(hào)的分布式平均跟蹤問題，設(shè)計(jì)基于鄰居信息的分布式動(dòng)態(tài)均值估計(jì)器，只需要目標(biāo)的局部信息，編隊(duì)中心估計(jì)值就能夠在有限時(shí)間內(nèi)無(wú)估計(jì)誤差的一致收斂到目標(biāo)平均中心。
　?、谘芯苛艘浑A多智能體系統(tǒng)包圍控制編隊(duì)算法。考慮不同編隊(duì)要求，分別給出了基于圓形編隊(duì)和基于目標(biāo)隊(duì)形編隊(duì)的編

3、隊(duì)算法。首先，圓形編隊(duì)半徑?jīng)Q定編隊(duì)隊(duì)形大小，編隊(duì)角度決定智能體運(yùn)動(dòng)方向和軌跡，通過分別設(shè)計(jì)編隊(duì)半徑和角度控制算法，選取適當(dāng)?shù)睦顏喥章宸蚝瘮?shù)，給出有限時(shí)間內(nèi)包圍控制條件。其次，考慮基于目標(biāo)編隊(duì)隊(duì)形設(shè)計(jì)分布式包圍控制算法，通過圖論及李亞普洛夫穩(wěn)定性定理分析，控制算法在即使存在估計(jì)誤差的情況下也能有效的解決包圍控制問題，且包圍誤差有界。
　?、垩芯苛硕A多智能體系統(tǒng)包圍控制編隊(duì)算法。二階系統(tǒng)與一階系統(tǒng)相比，同時(shí)考慮了位移狀態(tài)和速度狀態(tài)。