感知受限下多智能体系统圆形编队的变换和相位分配控制设计

发布时间：2018-12-17 22:32

【摘要】：多智能体系统相关问题的研究近些年正备受瞩目,原因在于其在灵活性、鲁棒性和低能耗等特点上的显著优势。而先进的控制理论和计算机科学为这一问题的深入研究提供了可能。本文讨论的内容主要集中在多智能体系统的编队问题研究上。特别的,以圆形编队为基础,讨论和研究圆形编队的变换控制(移动和放缩)、相位分布控制及感知受限问题。详细概述如下:1.圆形编队的变换运动控制。圆形编队的变换运动包括移动、收缩和旋转。由于圆形编队控制算法已实现其旋转运动而不做进一步探讨,因此本文首先分别讨论并设计了编队的移动和收缩两种变换运动控制策略。其中,在编队的移动控制问题中提出了平行(不旋转)和平移(旋转)两种控制策略,而编队收缩问题也根据改变的控制变量不同(线速度、角速度和半径)被分别展开讨论和控制策略设计。2.圆形编队的自定义相位分布控制。为改进当前圆形编队相位均匀分配局限性的不足,本文改进了相位分配控制算法并设计了可按自定义相位配置分布的圆形编队控制策略。首先提出基于单积分模型的控制算法,然后将其推广至复杂一些的单轮车模型。此外,还提出智能体在圆形编队上的相位定位问题。3.基于感知受限的圆形编队控制。为了实现感知受限下的圆形编队控制,假设智能体在不能使用距离信息而仅使用方位角信息的条件下设计了多智能体系统的圆形编队环航控制算法。为达到这一目的,本文采用了一种新的目标位置估计算法来实现对目标的定位和跟踪,同时结合前面提出的自定义相位分配的圆形编队控制算法,形成一个完整的编队控制策略。同样,分别提出单积分和单轮车两种模型下的控制策略。
[Abstract]:The research of multi-agent system has attracted much attention in recent years, because of its remarkable advantages in flexibility, robustness and low energy consumption. Advanced control theory and computer science provide the possibility for further study of this problem. This paper focuses on the formation of multi-agent systems. In particular, based on circular formation, the transformation control (movement and scaling), phase distribution control and sensing limitation of circular formation are discussed and studied. The detailed summary is as follows: 1. Transform motion control of circular formation. The transformation motion of a circular formation includes movement, contraction and rotation. Since the circular formation control algorithm has realized its rotational motion without further discussion, this paper first discusses and designs two kinds of motion control strategies, namely, the movement and contraction of the formation. Among them, parallel (no rotation) and translation (rotation) control strategies are proposed in the motion control problem of formation, and the formation shrinkage problem is different according to the changing control variables (linear velocity). Angular velocity and radius) are discussed separately and control strategy design. 2. The self-defined phase distribution control of circular formation. In order to improve the limitation of the current circular formation phase uniform assignment, this paper improves the phase assignment control algorithm and designs the circular formation control strategy which can be configured according to the self-defined phase distribution. A control algorithm based on a single integral model is proposed, and then extended to a more complex single wheeled vehicle model. In addition, the phase location problem of the agent in circular formation is proposed. 3. 3. Circular formation control based on perceptual limitation. In order to realize circular formation control under perceptual constraints, a circular formation loop control algorithm for multi-agent systems is designed under the assumption that the agent can not use distance information but only uses azimuth information. In order to achieve this goal, a new target position estimation algorithm is used to locate and track the target. At the same time, a new circular formation control algorithm based on self-defined phase assignment is proposed. Form a complete formation control strategy. In the same way, the control strategies of single integral and single wheel vehicle models are proposed respectively.
【学位授予单位】：大连海事大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP18;TP13

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本文编号：2384887