通信受限下的多智能体系统的一致性及其应用

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本篇论文主要研究的是在通信受限下的多智能体系统的一致性问题。对于多智能体系统一致性问题的研究一般就是考虑该系统在通信信息相互交流的基础上,从不同的初始状态最终达到一个共同的值。然而在多智能体系统中,各智能体之间的信息交换广泛地存在着扰动,使得系统的一致性状态很难达到。所以扰动抑制的研究有着重要的实际意义。本篇论文主要用到了图论、矩阵论和线性系统理论等理论工具,对基于事件触发的一致性问题和通信量化的一致性问题进行了研究,最后将通信量化应用到主从机械臂的同步追踪控制中。本文主要研究如下:首先,考虑连续时间线性多智能体系统在无向通信网络中的情况,在扰动观测器的基础上,提出了一种完全分布式的事件触发的一致性控制策略,该策略由一种自适应控制律组成,该算法可以避免使用拉普拉斯矩阵的特征值信息和分布式更新规则。然后,考虑到由于在实际网络中信息的传递受到信道带宽的限制。对于假设多智能体系统是在有向网络中的离散时间线性系统,考虑采用基于通信量化的降维观测器,分别提出全部通信信息量化和部分通信信息量化两种方式。分别证明了利用适当的控制反馈矩阵,可以在量化约束下实现一致。还通过提供的数值例子来验证理论结果。最后,在上述通信信息量化的基础上,应用到机械臂中,设计了一种基于通信信息量化的主从机械臂同步跟踪控制方法,分别在不使用通信信息量化、全部通信信息量化和部分通信信息量化约束下主从机械臂完成跟踪。
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