论文部分内容阅读
随着信息技术、通信技术、计算机科学与控制技术的融合,传统行业逐渐趋向于自动化。人工智能领域的研究热潮被掀起,物联网成为现代发展的一个风向标。由自然界群集现象演化而来的多智能体系统越来越具有研究价值。其中,多智能体系统的一致性问题长期以来一直受到学者们的广泛关注。相比于渐近一致性控制协议,有限时间一致性控制协议具有更快的收敛速度与更强的鲁棒性,因而成为近几年的一个研究热点。固定时间一致性问题作为有限时间一致性问题的一个延伸,目前研究成果较少。固定时间一致性是指,对于任意初始条件,多智能体系统的状态都能在给定的有限时间内到达一致。因此本文将研究非线性多智能体系统的固定时间一致性问题。首先,研究一阶异构非线性多智能体系统的固定时间一致性问题。考虑每个智能体具有异构非线性部分且满足增长性条件,对每个智能体设计动态信号,设计控制协议使动态信号达到固定时间一致且每个智能体与动态信号之间的误差在固定时间趋向于原点。然后又进一步研究了该一阶多智能体系统在带有一个具有有界输入的领导者时的固定时间领导跟随一致性问题,借助Lyapunov函数方法证明该控制协议的有效性。其次,研究一类更一般的一阶异构非线性多智能体系统的固定时间实用一致性问题。考虑每个智能体具有异构未知非线性部分,采用神经网络方法逼近非线性部分,设计自适应控制律调节参数,设计相应控制协议。然后又进一步研究一阶多智能体系统在带有一个具有有界输入的领导者时的固定时间领导跟随实用一致性问题,借助代数图论、Lyapunov稳定性理论证明跟随者能够在设计的控制协议下趋近于以领导者为中心的小邻域内。最后,研究二阶异构非线性多智能体系统的固定时间一致性问题。先考虑具有二阶积分动力学模型的智能体自身带有未知非线性的情况,选取径向基函数逼近非线性部分,采用递归设计方法,设计自适应控制律和控制协议。然后采用滑模控制的方法研究二阶异构非线性多智能体系统的领导跟随一致性问题。考虑每个智能体的非线性满足增长性条件以及系统带有一个具有有界输入的二阶领导者的情况,设计观测器使每个智能体都能准确估计出领导者的信息,选取合适的滑模面,借助代数图论、Lyapunov稳定性理论与固定时间一致性理论,给出使得跟随者在固定时间内跟上领导者的控制协议。