多智能体系统容错约束一致性问题研究

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本文针对多智能体系统进行研究,讨论了一类约束一致性问题。由于在实际控制过程中,智能体的执行器不可避免地会发生各类故障,因此,对多智能体系统的容错约束一致性问题进行深入的研究不仅理论意义重大而且实际应用价值也不可忽略。除此以外,由于网络的影响、切换拓扑、信号传输时滞、网络带宽约束、系统外部干扰等问题无法规避。因此,本文基于容错控制理论、自适应控制理论、控制理论、李雅普诺夫稳定理论等相关知识,实现了故障下多智能体系统的容错约束一致性,本文主要研究内容如下:(1)考虑一类具有外部干扰的约束下故障多智能体系统。首先,构造扰动观测器来估计未知扰动,并利用所估计的扰动信息来补偿扰动对系统的影响。其次,设计出了一种自适应容错控制器,采用自适应方法估计未知部分失效故障,选择鲁棒控制方法削弱故障估计误差对系统的影响,实现了多智能体系统的容错约束一致性。(2)当故障多智能体系统中出现信号传输时滞以及拓扑结构切换时,系统的一致性分析更为复杂。首先,根据拓扑结构特性将切换拓扑结构建模为一类满足范数有界条件的不确定性,并利用李雅普诺夫、线性矩阵不等式等方法研究了拓扑结构切换下时滞多智能体系统的容错约束一致性问题。(3)在多智能体系统中,智能体之间的信号传输与交互是通过网络实现的。由于通信网络中的带宽有限,这就给多智能体之间信息实时传输带来了极大的挑战。为了增大网络资源利用率,引入了事件触发机制。然后利用触发的信号设计相应的容错控制器来实现容错约束一致性。
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