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近几年来,多智能体系统分布式协同控制问题成为控制领域的研究热点问题。由于多智能体网络能够完成单一智能体无法完成的任务,所以得到了研究人员越来越多的关注。在分布式协同控制问题中,一致性是其基础性问题,已经成为控制领域的一个重要研究热点。本文主要关注具有领导者的多智能体系统的一致性问题,它是指系统中所有跟随者的最终状态都要与领导者保持一致性。目前有领导者的多智能体系统一致性跟踪控制问题已经有比较丰富的研究成果,但是这些协议大多是使跟随者渐近地跟踪领导者,不能在有限的时间内实现一致。然而,在实际工程中,很多情况都要求系统在有限时间内收敛,并且收敛的时间越短越好。有限时间一致性控制协议除了可以获得更快的收敛速度,还能对外部干扰具有更好的鲁棒性。所以,如何提高多智能体系统有限时间一致性跟踪收敛速度,是一个极具研究意义的课题。 本文基于图论、矩阵论、Lyapunov稳定性理论、LaSalle’s不变原理、同次性理论和牵引控制技术,来研究有领导者的多智能体系统有限时间一致性跟踪控制问题。 首先,针对切换拓扑结构下具有领导者的一阶、二阶多智能体系统的有限时间一致性控制问题,本文提出新颖的有限时间一致性协议,并对该协议进行理论分析。证明了当通信拓扑在不考虑其智能体是否相互连通,领导者是否全局可达时,本文提出的有限时间一致性协议可以保证系统在有限时间达到一致。最后给出的仿真结果,验证了理论的有效性,与传统的有限时间一致性协议对比,本文所提出的协议明显加快了有限时间一致跟踪的收敛速度。 其次,针对领导者分别为一阶、二阶智能体的混合阶多智能体系统在切换拓扑下的快速有限时间一致性的跟踪控制问题,提出新的有限时间一致性协议。利用新的李亚普诺夫函数证明提出的新协议的有效性。进一步,数值仿真表明,与传统算法相比,提出的新算法可以获得更快的收敛速度。