本文關(guān)鍵詞：多智能體系統(tǒng)的魯棒同步控制

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【摘要】：多智能體系統(tǒng)具有廣泛的應(yīng)用,例如:傳感器網(wǎng)絡(luò)、機(jī)器人編隊(duì)和飛行器編隊(duì)等等。多智能體系統(tǒng)的同步控制問(wèn)題是通過(guò)設(shè)計(jì)控制律來(lái)使得多智能體系統(tǒng)達(dá)到集群行為,使得控制變量達(dá)到一致。這種同步控制問(wèn)題在系統(tǒng)控制領(lǐng)域得到了廣泛的研究。多智能體之間通過(guò)通訊網(wǎng)絡(luò)來(lái)交換信息,其中這個(gè)通訊網(wǎng)絡(luò)可以是時(shí)變的或者定常的。在主從多智能體同步控制問(wèn)題中,主智能體的動(dòng)態(tài)行為獨(dú)立于隨從智能體,并且被從智能體跟蹤。單個(gè)隨從智能體的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)描述可以是同構(gòu)的或者異構(gòu)的。在異構(gòu)多智能體系統(tǒng)中,可以設(shè)計(jì)控制器來(lái)使得所有智能體的輸出達(dá)到同步。本論文主要關(guān)注于多智能體系統(tǒng)的同步控制。研究了基于時(shí)變采樣控制、自適應(yīng)控制和魯棒輸出調(diào)節(jié)控制的同構(gòu)和異構(gòu)多智能體同步問(wèn)題。論文的主要研究?jī)?nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)針對(duì)帶有控制輸入飽和的多智能體系統(tǒng)同步采樣控制問(wèn)題,我們通過(guò)構(gòu)造一個(gè)新的時(shí)間依賴Lyapunov函數(shù)來(lái)充分地利用系統(tǒng)的采樣信息。并且,我們采用扇形有界方法來(lái)描述控制輸入飽和;(2)針對(duì)采樣控制器帶有輸入時(shí)滯的情況,我們構(gòu)造了一個(gè)基于Wirtinger不等式的Lyapunov函數(shù)。這個(gè)新的函數(shù)能夠使得我們得到更加間接有效的穩(wěn)定性條件。進(jìn)一步,我們提出兩個(gè)優(yōu)化算法來(lái)得到時(shí)變采樣控制的上界。最后給出了數(shù)值仿真例子來(lái)證明所得方法的有效性;(3)針對(duì)異構(gòu)多智能體系統(tǒng)中每一個(gè)子智能體帶有參數(shù)不確定性的情況,我們?cè)O(shè)計(jì)了基于輸出調(diào)節(jié)原理的控制器來(lái)使得多智能體系統(tǒng)達(dá)到同步。所設(shè)計(jì)的控制器能夠使得多智能體系統(tǒng)漸近同步;(4)針對(duì)異構(gòu)多智能體系統(tǒng)中主智能體帶有參數(shù)不確定性的情況,我們基于分離原理設(shè)計(jì)了控制器。這個(gè)控制器包含第一階段的自適應(yīng)參考生成器和第二階段的魯棒調(diào)節(jié)器。所設(shè)計(jì)的控制器能夠使得多智能體系統(tǒng)達(dá)到全局漸近和局部指數(shù)同步;(5)針對(duì)異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)包含生成樹(shù)的情況,我們采用了分層結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)多智能體系統(tǒng)的通訊拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分層。按照從上至下的順序,我們可以分別設(shè)計(jì)每一層智能體的控制器。上一層的智能體將會(huì)被看作是下一層智能體的外系統(tǒng)。基于分層結(jié)構(gòu)和輸出調(diào)節(jié)控制器,多智能體系統(tǒng)能夠達(dá)到全局漸近和局部指數(shù)同步。最后,我們對(duì)本論文進(jìn)行了簡(jiǎn)要的總結(jié),并對(duì)將來(lái)的研究方向進(jìn)行了展望。
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP18;TP273

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1282102