【摘 要】
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近年来,对于自组织集群运动、编队控制等多智能体系统的相关研究成为了众多学者关注的热点.大多数学者基于牛顿力学、控制论等理论研究多智能体复杂系统自组织集群行为的动力学建模、编队控制、集群运动稳定性和一致性等问题.此外,集群运动能否迅速实现并保持预设的目标编队构型,也是一个重要且极具现实意义的问题.本文基于刚性图及图实现等理论,通过多智能体系统牛顿动力学建模,研究集群运动的自由编队控制问题,具体研究内
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近年来,对于自组织集群运动、编队控制等多智能体系统的相关研究成为了众多学者关注的热点.大多数学者基于牛顿力学、控制论等理论研究多智能体复杂系统自组织集群行为的动力学建模、编队控制、集群运动稳定性和一致性等问题.此外,集群运动能否迅速实现并保持预设的目标编队构型,也是一个重要且极具现实意义的问题.本文基于刚性图及图实现等理论,通过多智能体系统牛顿动力学建模,研究集群运动的自由编队控制问题,具体研究内容如下:（1）针对二维空间多智能体系统编队控制集群运动开展动力学建模与分析.首先根据期望编队结构对系统设计邻接图结构,并为智能体构建可实现编队控制集群运动的局部控制律,为系统建立动力学模型;其次证明了系统编队控制集群运动的稳定性,分析了不同编队构型及不同初始吸引域下的集群运动稳定结果;最后进行数值模拟,并分析了调节因子对系统集群运动的影响.（2）针对具有领导者的多智能体系统编队控制集群运动开展动力学建模与分析.首先根据期望编队构型为系统构建邻接图结构,将系统分为领导者层和跟随者层,分别建立不同层的动力学模型;其次基于跟随者在不同区域的受力情况建立整体动力学模型;接着证明该系统编队控制集群运动的稳定性;最后通过数值模拟验证理论结果.（3）针对三维空间多智能体编队控制集群运动开展动力学建模与分析.首先建立了三维空间多智能体系统编队控制集群运动的动力学模型;接着证明了当所有智能体初始位置在模型平衡点吸引域内时,系统能够实现编队控制集群运动的稳定;最后模拟仿真了三个不同构型的集群运动,验证了理论结果.
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