非线性多智能体系统的一致输出调节

来源 :曲阜师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:guxleo3322
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一致输出调节问题主要用于研究所有智能体如何在有限的局部信息交换条件下实现一致性,其主要任务是基于局部信息交换设计一致控制协议,使得所有智能体的状态都达到共同状态值。在实际生产过程中普遍存在着干扰,这是造成系统稳定性差和性能不佳的主要原因,这些干扰往往是未知的且不具有明确的表达式。另外,由于每个智能体的控制方向并不总是事先已知的,这便给解决多智能体系统的一致输出调节问题带来了新的挑战。为此,本文针对这两类重要的非线性多智能体系统,研究了其控制器设计和稳定性分析问题,主要内容如下:1.本文研究了无向图下具有未知外部干扰的非线性多智能体系统的一致控制问题。首先,基于相对输出信息,提出了一种新的分布式自适应一致控制协议和干扰观测器。与现有的干扰抵消方法不同,在干扰观测器中只使用了相对输出信息,并且仅抵消影响共同轨迹部分的干扰。其次,提出了一个引理用于多智能体系统一致控制协议的设计。最后,通过利用Lyapunov函数对系统进行了稳定性分析,证明了系统中所有变量都是有界的,且各子系统的输出调节误差渐近收敛到零。2.本文研究了一类具有未知控制方向的未知高阶非线性多智能体系统的全局鲁棒输出调节问题。首先,通过引入Nussbaum增益函数解决了系统控制方向未知的问题。然后,基于相对输出信息,利用符号函数设计了一种分布式自适应一致控制协议。最后,通过选取恰当的Lyapunov候选函数证明了闭环系统中所有变量的有界性,并且在存在外部干扰的情况下,所有跟随者都可以渐近跟随领导者的状态轨迹。3.本文研究了无向图下具有未知外部干扰和未知控制方向的高阶非线性多智能体系统的一致输出调节问题。通过引入双曲正切函数和Nussbaum增益函数,基于相对输出信息设计了一种新的分布式自适应一致控制协议。选取恰当的Lyapunov函数对系统进行了稳定性分析。最后,通过给出范德波尔振荡器仿真实例,证明了在一致控制协议下系统的稳定性得到了进一步提高,系统的跟踪性能有了很大的改善。
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