【摘 要】
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近几十年来,多智能体系统的分布式协同控制引起了越来越多研究者的关注,其研究方向涉及传感器网络、编队控制、一致性问题、航天器姿态跟踪控制、分布式优化计算和控制工程等各个领域。一致性问题是多智能体分布式协同控制的基本问题,其目标是指一组智能体基于局部交互规则在一定的物理量上达成一致。在现有的研究基础上,本文研究了二阶多智能体系统的一致性问题,主要从以下两个方面展开研究:在实际的多智能体系统中,由于智能
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近几十年来,多智能体系统的分布式协同控制引起了越来越多研究者的关注,其研究方向涉及传感器网络、编队控制、一致性问题、航天器姿态跟踪控制、分布式优化计算和控制工程等各个领域。一致性问题是多智能体分布式协同控制的基本问题,其目标是指一组智能体基于局部交互规则在一定的物理量上达成一致。在现有的研究基础上,本文研究了二阶多智能体系统的一致性问题,主要从以下两个方面展开研究:在实际的多智能体系统中,由于智能体自身处理信息的能力及通信范围有限、信息传输过程存在误差、外界不确定干扰等诸多因素,多智能体在进行信息交互时普遍存在时滞问题。时滞不仅会影响多智能体系统的稳定性,还会导致智能体产生不理想的行为,影响其达成一致的性能。时滞分割是一种有效降低时滞系统保守性的方法。在现有的时滞多智能体研究中,应用的时滞分割都是基于均等划分的思想,随着分割次数的增加,系统保守性会降低,但是增加了计算复杂度。因此,通过将一种新的时滞分割方法应用到时滞多智能体系统来降低计算复杂度,为了进一步降低系统保守性,将基于Wirtinger的不等式和交互凸组合引理结合对李雅普诺夫函数求导产生的积分项进行有效放缩。针对二阶时滞多智能体系统的保守性问题,基于Wirtinger的不等式仍然存在改进空间,在时滞多智能体系统稳定性分析过程中,引入比Wirtinger不等式对积分项放大的程度更小的二阶Bessel-Legendre不等式,其更加接近积分项的真实值。此外,为了推导出保守性更小的稳定性条件,在构造李雅普诺夫函数时添加三重积分项,但是Wirtinger不等式并不能直接处理三重积分求导产生的二重积分项,因此,引入Wirtinger双重积分不等式来解决这一问题。基于李雅普诺夫稳定性定理和线性矩阵不等式理论,得到了确保多智能体达成一致且保守性更低的稳定性条件。
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