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)運動在軍事中和民用中具有廣泛的應(yīng)用前景，如無人車無人機(jī)的戰(zhàn)場運輸、偵查監(jiān)視與目標(biāo)打擊、環(huán)境監(jiān)測、未知環(huán)境探索等，這引起了來自不同領(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)鍵是確定編隊中心和設(shè)計編隊算法。本文針對多個動態(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：
　?、傺芯苛税鼑刂凭庩犞行牡墓烙媶栴}?？紤]每個智能體只能獲取局部目標(biāo)信息且目標(biāo)平均中心是時變的，不能夠直接簡單的通過取均值獲取。參考多個時變信號的分布式平均跟蹤問題，設(shè)計基于鄰居信息的分布式動態(tài)均值估計器，只需要目標(biāo)的局部信息，編隊中心估計值就能夠在有限時間內(nèi)無估計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)包圍控制編隊算法?？紤]不同編隊要求，分別給出了基于圓形編隊和基于目標(biāo)隊形編隊的編

3、隊算法。首先，圓形編隊半徑?jīng)Q定編隊隊形大小，編隊角度決定智能體運動方向和軌跡，通過分別設(shè)計編隊半徑和角度控制算法，選取適當(dāng)?shù)睦顏喥章宸蚝瘮?shù)，給出有限時間內(nèi)包圍控制條件。其次，考慮基于目標(biāo)編隊隊形設(shè)計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)包圍控制編隊算法。二階系統(tǒng)與一階系統(tǒng)相比，同時考慮了位移狀態(tài)和速度狀態(tài)。