【摘 要】
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多智能体系统因其强鲁棒性和强适应性,在越来越多的生产科研环境中发挥着无可替代的重要作用,与此同时,提出、改善多智能体之间协同工作的控制方法,也成为了最近的研究热点。本文研究了分别基于一阶和二阶多智能体协同路径跟踪有限时间有界控制问题。由于运动状态的限制和多控制任务(跟踪、编队、有限时间、饱和控制)的复杂性,使得已有的基于有限时间的控制方法无法沿用。为此,本文对势能函数进行了再设计,并在此基础上进而
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多智能体系统因其强鲁棒性和强适应性,在越来越多的生产科研环境中发挥着无可替代的重要作用,与此同时,提出、改善多智能体之间协同工作的控制方法,也成为了最近的研究热点。本文研究了分别基于一阶和二阶多智能体协同路径跟踪有限时间有界控制问题。由于运动状态的限制和多控制任务(跟踪、编队、有限时间、饱和控制)的复杂性,使得已有的基于有限时间的控制方法无法沿用。为此,本文对势能函数进行了再设计,并在此基础上进而给出了协同路径跟踪有限时间有界控制律,并给出了系统稳定的条件。仿真验证了所提方法的有效性。此外,基于ROS多机器人平台给出了协同路径跟踪控制算法的实验验证。本文主要完成了以下工作:一、针对一阶多智能体系统协同路径跟踪有限时间有界控制问题,已有的基于运动受限的势能函数会造成系统不满足有限时间稳定性条件,因而再设计了势能函数,给出了基于势能函数再设计的协同路径跟踪有限时间有界控制律,并利用李亚普洛夫稳定性理论给出了系统稳定的条件,仿真验证了所提方法的有效性。二、针对二阶多智能体系统协同路径跟踪有限时间有界控制问题,进一步给出了势能函数所需满足的额外条件,再结合饱和嵌套技术和反步设计法,给出了基于势能函数再设计的协同路径跟踪有限时间有界控制律,并利用李亚普洛夫稳定性理论给出了系统稳定的条件,仿真验证了所提方法的有效性。三、为了更好地验证前两个内容在实际应用中效果,建立了基于通讯的多机器人实验平台。基于ROS仿真平台完成了机器人仿真实验。并在此基础上,完成了实物实验。
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