【摘 要】
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近年来,随着计算机技术的高速发展,由于多智能体系统能完成许多单一智能体无法完成的任务,使得多智能体系统一致性问题的研究成为控制领域的一个热点问题。多智能体一致性控制应用范围非常广泛,例如飞行器的编队控制、传感器网络信息同步以及机器人分布式控制等等。然而,在实际应用中由于各种因素的影响,智能体之间的信息传递不可避免地存在时延。时延的存在不仅会导致研究的系统变得更加复杂,还可能导致原有协议失效。模型简
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近年来,随着计算机技术的高速发展,由于多智能体系统能完成许多单一智能体无法完成的任务,使得多智能体系统一致性问题的研究成为控制领域的一个热点问题。多智能体一致性控制应用范围非常广泛,例如飞行器的编队控制、传感器网络信息同步以及机器人分布式控制等等。然而,在实际应用中由于各种因素的影响,智能体之间的信息传递不可避免地存在时延。时延的存在不仅会导致研究的系统变得更加复杂,还可能导致原有协议失效。模型简化法正是处理这种时延多智能体系统的非常有效的研究方法。因此,基于模型简化法研究含有时延的多智能体系统的一致性问题,具有极高的研究价值。本文在前人的研究基础上,运用代数图论、矩阵理论、Lyapunov稳定性理论以及模型简化法研究含有时延的多智能体系统一致性问题,主要研究内容如下:首先,针对含有随机时延的多智能体系统,基于模型简化法,提出了一个新的一致性协议,给出了一致性协议满足的条件。该一致性协议适用性广泛,延展性也比以前的协议更好,随机时延也比固定时延在实际应用中更具代表性和普遍性,因此更具有实用价值。其次,针对含有干扰项与多输入时延的多智能体系统,基于模型简化法,给出了一致性控制协议,使得多智能体系统满足H_∞一致性。多时延比单时延的情形在实际运用中更具有普遍性。通过模型简化法分析更容易找出这类系统的H_∞一致性满足的条件。最后,对含有切换拓扑的多时延多智能体系统的领导-跟随一致性进行研究,通过模型简化法,对含有切换拓扑的情形进行讨论,在一致性协议的约束下,系统内各智能体最终与领导者达到一致。同时也证明了模型简化法不仅适用于固定拓扑的系统,也适用于含有切换拓扑的系统。
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