基于时滞控制器的多智能体协同控制方法研究

发布时间：2017-12-03 05:28

  本文关键词：基于时滞控制器的多智能体协同控制方法研究

  更多相关文章： 多智能体系统 时滞 分布式控制器 一致性 稳定性

【摘要】：由于时滞在多智能体系统中无处不在,而且利用系统固有的时滞构建分布式控制器来改善系统的一致性性能有着十分重要的意义。鉴于此,本文研究了多智能体系统的分布式时滞控制器的设计方法。首先,通过将多智能体系统分解为若干个单输入单输出子系统,基于Lambert W方程,给出了一阶多智能体系统的分布式单时滞控制器设计方法。针对单积分多智能体系统,基于Lambert W方程进行了分布式控制器的异构化,使得每个子系统的最右极点都能够在允许范围内任意选取。针对普通一阶多智能体系统,利用Lambert W方程获得能够使所有子系统稳定的单时滞控制器参数集合,给出每个控制参数对应的子系统最右极点。该方法能够根据性能需求选择合适的控制器参数,适用于具有有向拓扑结构的多智能体系统。其次,研究了任意阶多智能体系统的二时滞控制器设计方法。基于D-分割法,给出了能够使任意阶单输入单输出系统稳定的二时滞控制器参数集合,并根据H?性能指标对控制器参数进行了优化。进而,根据矩阵理论,将多智能体分布式控制器的设计问题转化为了子系统的控制器设计问题,基于单输入单输出系统的二时滞控制器稳定参数求解方法,获得使多智能体系统达到一致性并满足H?性能指标的分布式二时滞控制器。为了使控制参数的调节更加灵活,又进一步研究了多智能体系统的分布式比例-积分-时滞控制器设计方法。对于具有无向强连通结构的二阶多智能体系统,基于最大衰减值设计法,求得了在将极点配置到期望位置时,控制器参数需要满足的解析表达式。而针对具有有向拓扑结构的任意阶具有时滞多智能体系统,本文通过采用D-分割法,设计了可以使系统稳定的比例-积分-时滞控制器。本文所提出的分布式时滞控制器设计方法,利用时滞改善了系统的性能。所设计的控制器具有阶次低、易实现和适用范围广的优点,为有效利用多智能体系统中的时滞提供了行之有效的理论。
【学位授予单位】：浙江工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP273;TP18

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本文编号：1247623