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二阶多智能体系统的编队协调控制方法研究

丁丹丹  
【摘要】:本文针对二阶多智能体系统,对其编队协调控制问题进行深入研究。通过研究不同的控制器,使系统分别达到不同的控制效果。对系统中存在的时滞现象进行了重点研究。主要研究工作及成果包括以下几个方面: 第一,本课题的预备知识的介绍及相关系统模型的描述。其中的预备知识是有关图论的介绍,并运用此图论知识举例说明了智能体间的信息交互图。介绍一阶多智能体系统模型和二阶多智能体系统模型,为控制器的研究作准备。 第二,研究二阶多智能体系统模型的控制器。对现有的三种不同的控制器进行深入分析。并对第一种控制器和第二种控制器作定性分析和仿真分析,对第三种控制器进行简单的定性分析和仿真分析。 第三,研究具有不同输入时延和不同通信时延的二阶多智能体系统的编队协调控制。每个智能体的信息处理存在输入时延,多智能体之间信息传输存在通信时延,在对二阶多智能体系统的第三种控制器的研究基础之上,提出具有不同输入时延和不同通信时延的控制器算法,使系统中每个智能体从其初始位置移动到各自预先定义的目标位置,并且在每个智能体都到达各自的目标位置时,系统中每个智能体的速度一致为零。假设网络拓扑是静态有向连通图且存在一个有向生成树,应用频域分析理论和矩阵论,证明使系统达到编队协调控制的分散式条件。最后应用计算机仿真验证此方法的正确性。


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