论文部分内容阅读
近几十年来,越来越多的国内外学者对多智能体系统进行了研究,其主要原因是由于多智能体系统可以通过相互之间的合作协商来完成单个智能体所不能完成的复杂困难问题,而且多智能体系统广泛应用于军事、航空航天等诸多领域。因此,在理论和实际工程应用中对多智能体系统进行研究是十分重要的,本论文主要研究了具有非线性特性的多智能体系统的分布式编队控制。本文的研究内容主要有以下几个方面:(1)具有相同的时变时滞的多智能体系统的编队控制研究了非线性多智能体系统的编队控制。在固定拓扑结构下,假设智能体之间的通信时延是相同的,给出合适的分布式编队控制协议,并对其编队控制协议进行理论性分析,基于矩阵的相关知识,通过模型转换和运用Lyapunov稳定性理论分析系统的稳定性,用线性矩阵不等式(LMI)的方法给出多智能体系统实现编队控制稳定性的充分条件,使得所考虑的多智能体系统能够有效的实现编队控制。同样的,在切换拓扑结构下,用类似的方法来研究其编队控制。(2)具有相同的时变时滞的多智能体系统的鲁棒H_∞编队控制研究了具有时变时滞多智能体系统的鲁棒H_∞编队控制。在固定拓扑结构下,首先,在不考虑外界干扰和不确定参数时,设计了合适的分布式编队控制协议,构造Lyapunov泛函,基于不等式和线性矩阵不等式的知识解决了所研究的多智能体系统的编队控制问题。其次,在具有外部干扰和不确定参数的情况下,研究了多智能体系统的鲁棒H_∞编队控制,给出问题可解的充分条件。同样的,在切换拓扑结构下,用类似的方法来研究其鲁棒H_∞编队控制。即多智能体系统在设计的分布式控制协议下,不仅能够达到期望的队形,其位置和速度达到一致,也能满足H_∞性能指标。(3)具有多时变时滞的多智能体系统的编队控制针对智能体之间的时变时滞是不相同的情况,研究多智能体系统的编队控制。分别在固定拓扑结构和切换拓扑结构下,设计具有多个时变时延的分布式编队控制协议,利用图论等相关知识,选取Lyapunov函数对编队控制协议进行理论分析,给出多智能体系统实现编队控制的充分条件,使多智能体系统能够达到并保持所期望的队形。