具有未知信息的多智能体系统事件触发控制研究

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近年来,多智能体系统因其独有的特性,被广泛应用于各个领域。考虑到实际生产的需要,设计低能耗的多智能体系统逐渐成为研究热点。本文针对具有未知信息的多智能体系统,研究了在低能耗要求下的多智能体系统一致性问题,具体工作和研究成果包括如下几点:1、针对一类二阶线性多智能体系统,考虑系统中各个智能体速度状态无法测得的情况,设计了一种仅利用邻居智能体相对位置状态的一致性控制协议。该控制协议基于周期采样控制,其特点是仅在周期采样时刻对智能体的位置信息进行测量,从而避免因连续检测智能体的状态造成的资源浪费。考虑到网络带宽的限制和最小计算资源消耗的客观要求,设计合适的分布式事件触发条件。利用数学方法,把系统的一致性问题等价转化为相应误差系统的稳定性分析问题。通过构造Lyapunov-krasovskii泛函,并对构造的泛函进行分析,推导出使系统达到状态一致的充分条件。最后,通过数值仿真验证予以验证。2、基于自触发控制策略,研究了具有未知信息和连续通讯的二阶线性多智能体系统的一致性问题。针对无向通讯拓扑的情况,设计了一种具有时滞邻居智能体相对位置信息的一致性控制协议,提出了合适的自触发条件,使得系统能根据已有的信息计算出下一次控制器更新时刻,避免了事件触发控制的局限性。通过构造一个合适的Lyapunov-krasovskii泛函,证明了在无向通讯拓扑且具有未知信息的情况下,多智能体系统能够达到状态一致。最后,通过数值仿真验证予以验证。3、考虑实际应用中非线性系统的普遍性。针对一类二阶非线性多智能体系统,设计了仅包含智能体位置状态的控制协议与事件触发条件。基于李雅普诺夫稳定性理论,通过构建合适的Lyapunov-krasovskii泛函,对泛函进行分析给出使得系统达到状态一致性的充分条件。最后,通过数值仿真验证本章所提出的控制协议和事件触发条件的有效性。最后,通过数值仿真验证予以验证。
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