具有切換拓撲的多智能體系統(tǒng)包圍控制問題研究.pdf

1、由多個簡單個體組成的群體稱為多智能體系統(tǒng)，其協(xié)作控制主要是指個體通過交換局部信息而完成給定的群體任務，如多飛行器編隊、多電機協(xié)同、多機器人協(xié)作搬運等都屬于典型的協(xié)作控制問題。由于此類系統(tǒng)廣泛存在于自然界和現(xiàn)實生活中，因此吸引了控制領域、物理等眾多領域學者展開研究，并取得了豐碩成果。其中，包圍控制是該領域中的一個基本問題，其目的是通過設計合適的基于個體的控制協(xié)議，使得追隨者收斂到由多個領導者組成的凸包內(nèi)。本文針對個體之間相鄰關系不斷切換條

2、件下的包圍控制問題展開研究，主要內(nèi)容如下:
　　1.研究了信息交換拓撲隨機切換的一階多智能體系統(tǒng)包圍控制問題?？紤]由多個靜態(tài)領導者和追隨者組成的一階連續(xù)多智能體系統(tǒng)，基于所設計的控制協(xié)議，證得當有向信息交換聯(lián)合圖全局可達時，系統(tǒng)可解包圍控制問題，仿真結果驗證了結果的有效性。
　　2.研究了信息交換拓撲隨機切換的二階多智能體系統(tǒng)包圍控制問題?？紤]由多個動態(tài)領導者和追隨者組成的二階離散多智能體系統(tǒng)，基于所設計的控制協(xié)議，通過構造

3、一個均方誤差函數(shù)，對系統(tǒng)進行等價變換，將二階包圍控制問題轉化為降階的系統(tǒng)穩(wěn)定性問題，并得到了誤差系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件。即在此條件下，系統(tǒng)可解包圍控制問題，仿真結果驗證了結果的有效性。
　　3.在切換通信拓撲條件下，研究了一類多智能體系統(tǒng)的環(huán)繞控制問題。在二維平面上，考慮由一個靜態(tài)領導者和多個追隨者組成的多智能體系統(tǒng)，控制目標是所有追隨者最終收斂到以領導者為圓心的圓周上，并均勻分布在該圓周上做環(huán)繞運動。為此，首先給出了一個追隨者估計靜