發(fā)布時(shí)間：2020-08-05 13:35

【摘要】：關(guān)于多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制的研究已經(jīng)推進(jìn)了近幾十年,大量關(guān)于一致性控制、編隊(duì)控制和包含控制的結(jié)果被提出。這些結(jié)果中的大部分是在智能體無(wú)干擾的假設(shè)基礎(chǔ)上求得的。然而,在實(shí)際情形下,受環(huán)境擾動(dòng)、通信噪聲和負(fù)載變化的影響,多智能體系統(tǒng)中不可避免地存在形式各異的干擾。若在控制器設(shè)計(jì)中忽略這些干擾,會(huì)造成多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制精度的降低,并可能會(huì)導(dǎo)致協(xié)同控制任務(wù)失效。為了實(shí)現(xiàn)高精度和可靠的協(xié)同控制,本文研究了抗干擾協(xié)同控制問(wèn)題。在廣泛對(duì)比現(xiàn)有抗干擾協(xié)同控制研究結(jié)果的基礎(chǔ)上,本文考慮了一種基于干擾觀測(cè)器的抗干擾協(xié)同控制方案,并以線性多智能體系統(tǒng)為研究對(duì)象,討論了幾類(lèi)特殊干擾下的抗干擾協(xié)同控制算法設(shè)計(jì)問(wèn)題。本文的主要研究?jī)?nèi)容包括:1)考慮了外部系統(tǒng)干擾下的抗干擾一致性控制問(wèn)題,提出了一種僅依賴(lài)于多智能體間相對(duì)輸出信息的分布式抗干擾一致性算法。該算法的設(shè)計(jì)基于未知輸入觀測(cè)器理論。通過(guò)定義關(guān)于圖Laplacian矩陣的誤差變量,建立了一種基于增廣系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的多智能體系統(tǒng)一致性分析方法,并用Lyapunov直接法證明了閉環(huán)多智能體系統(tǒng)的漸近一致性。最后,用兩個(gè)數(shù)值算例說(shuō)明了算法的有效性。2)考慮了外部系統(tǒng)干擾和輸入時(shí)滯條件下的抗干擾一致性控制問(wèn)題,提出了一種僅依賴(lài)于多智能體間相對(duì)輸出信息的分布式抗干擾一致性算法。該算法的設(shè)計(jì)基于未知輸入觀測(cè)器和預(yù)估器反饋理論。通過(guò)定義關(guān)于圖Laplacian矩陣的誤差變量,建立了一種基于輸入時(shí)滯增廣系統(tǒng)穩(wěn)定性分析的多智能體系統(tǒng)一致性分析方法,并用Lyapunov-Krasolvskii方法證明了閉環(huán)多智能體系統(tǒng)的漸近一致性。進(jìn)一步地,討論了帶有領(lǐng)導(dǎo)者的多智能體系統(tǒng)一致性問(wèn)題。最后,用兩個(gè)數(shù)值算例說(shuō)明了算法的有效性。3)考慮了相對(duì)狀態(tài)依賴(lài)干擾下的抗干擾一致性控制問(wèn)題,提出了一種僅依賴(lài)于多智能體間相對(duì)輸出信息的分布式抗干擾實(shí)際一致性算法。該算法的設(shè)計(jì)基于特殊坐標(biāo)基分解和擴(kuò)展高增益觀測(cè)器理論。通過(guò)定義關(guān)于圖Laplacian矩陣的誤差變量,建立了一種基于輸入受限增廣系統(tǒng)實(shí)際穩(wěn)定性分析的多智能體系統(tǒng)實(shí)際一致性分析方法,并利用飽和分析和奇異攝動(dòng)理論,證明了閉環(huán)多智能體系統(tǒng)的實(shí)際一致性,同時(shí)給出了控制器參數(shù)的調(diào)整方法。最后,用一個(gè)數(shù)值算例說(shuō)明了算法的有效性。4)考慮了非匹配干擾和智能體異構(gòu)條件下的抗干擾協(xié)同輸出調(diào)節(jié)問(wèn)題,提出了一種利用智能體局部信息的分布式線性抗干擾協(xié)同輸出調(diào)節(jié)控制算法。該算法的設(shè)計(jì)基于輸出調(diào)節(jié)理論和廣義擴(kuò)展?fàn)顟B(tài)觀測(cè)器理論。通過(guò)定義關(guān)于圖Laplacian矩陣的誤差變量和對(duì)一系列線性輸出調(diào)節(jié)方程的求解,建立了一種基于增廣系統(tǒng)輸入輸出穩(wěn)定性分析的多智能體系統(tǒng)協(xié)同輸出調(diào)節(jié)分析方法,并利用輸出調(diào)節(jié)理論和線性系統(tǒng)輸入到狀態(tài)穩(wěn)定的相關(guān)結(jié)果,證明了閉環(huán)調(diào)節(jié)輸出的漸近穩(wěn)定性,同時(shí)給出了一種基于衰減率的協(xié)同控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法。最后,用數(shù)值算例和對(duì)比仿真說(shuō)明了算法的有效性。這些結(jié)果既是對(duì)抗干擾控制結(jié)果的推廣,也是對(duì)現(xiàn)有抗干擾協(xié)同控制結(jié)果的完善與補(bǔ)充。
【學(xué)位授予單位】：上海交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類(lèi)號(hào)】：TP273

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 韓京清;從PID技術(shù)到“自抗擾控制”技術(shù)[J];控制工程;2002年03期

2 韓京清;自抗擾控制器及其應(yīng)用[J];控制與決策;1998年01期

本文編號(hào)：2781621