【摘 要】
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随着多智能体系统协同控制研究的不断深入,推动了智能控制,网络技术以及5G等高新科技的快速发展。一致性问题作为研究热点之一,已经拥有了大量研究成果。考虑到多智能体系统实际运行环境的复杂多变性,本文针对异质非线性动力学、匹配扰动,非匹配扰动以及执行器故障等影响因素进行研究,通过使用合适的扰动观测器及滑模控制方法,设计了相应的控制算法,使系统保持稳定的同时还能完成固定时间一致性跟踪。本文具体研究内容如下
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随着多智能体系统协同控制研究的不断深入,推动了智能控制,网络技术以及5G等高新科技的快速发展。一致性问题作为研究热点之一,已经拥有了大量研究成果。考虑到多智能体系统实际运行环境的复杂多变性,本文针对异质非线性动力学、匹配扰动,非匹配扰动以及执行器故障等影响因素进行研究,通过使用合适的扰动观测器及滑模控制方法,设计了相应的控制算法,使系统保持稳定的同时还能完成固定时间一致性跟踪。本文具体研究内容如下:首先,本文研究了带有匹配扰动与非匹配扰动的高阶异质非线性多智能体系统的领导-跟随固定时间一致性问题。给出系统模型,为了解决非匹配扰动对系统带来的影响,设计扰动观测器对匹配扰动和非匹配扰动进行有限时间估计。基于估计值设计固定时间分布式滑模控制器,利用Lyapunov函数及固定时间稳定性理论,证明了一致性误差在所设计的控制协议下可以实现固定时间收敛。上述所提方法的有效性通过仿真进行证明。其次,本文研究了二阶多智能体系统的固定时间容错一致性控制问题。与以往研究不同的是非匹配扰动和执行器故障都被考虑在内,且速度信息未知。首先设计固定时间观测器对执行器故障和非匹配扰动进行估计,基于估计值引入虚拟速度并提出状态观测器。利用该观测器,系统在固定时间内仅通过输出信息能够准确估计状态信息,使得二阶多智能体系统在速度信息未知的情况下也能在固定时间内实现一致性。最终给出仿真实例说明理论结果的有效性。
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