多移动机器人系统的分布式编队控制

发布时间：2022-12-06 19:47

　　对多智能体的研究主要是完成单个智能体无法完成的复杂而巨大的任务。近年来,多智能体一致性已经引起了控制领域学者的广泛关注和应用,例如:分布式协同控制,自适应辨识,分布式参数估计,编队控制,多智能体优化,以及聚集等。多智能体一致性的控制目标就是利用多智能体系统的个体之间的局部交互信息使所有智能体状态达到同一最终值。移动机器人作为最基本的实际控制对象,分析多移动机器人系统的一致性问题具有重要的现实意义。本文主要研究多移动机器人系统的一致性及一字型旋转编队问题,论文的主要研究工作及结果如下:在有向图且包含一个有向生成树的条件下对多移动机器人系统的前进角度一致性问题和旋转圆心一致性问题进行研究。在这部分中主要利用移动机器人特殊的动力学模型,将角度与位置信息拆开分析,并定义了圆心位置的数学表达式。本文主要通过数学转化的形式,利用一致性控制算法的思想,分别设计角度一致和圆心位置一致的控制算法。然后使用图论的知识对系统进行稳定性分析,使系统的角度信息、圆心位置信息够达到同一值。为进一步对多智能体系统的编队进行研究,本文分别研究了简单的一字型旋转编队与绕给定点的一字型旋转编队控制。结合多移动机器人系统的... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状及分析
        1.2.1 国内外文献综述及简析
        1.2.2 一致性问题的研究
        1.2.3 编队控制问题的研究
    1.3 当前存在的问题
    1.4 本文主要研究内容
第2章 预备知识
    2.1 本文的记号
    2.2 代数图论
    2.3 相关引理
    2.4 移动机器人动力学模型
    2.5 本章小结
第3章 有向图下多移动机器人系统的分布式一致性
    3.1 引言
    3.2 有向图中多移动机器人系统的角度一致性
        3.2.1 问题描述
        3.2.2 一致性控制算法设计
        3.2.3 仿真验证
    3.3 有向图中多移动机器人系统圆周运动的圆心一致性
        3.3.1 问题描述
        3.3.2 一致性控制算法设计
        3.3.3 仿真验证
    3.4 本章小结
第4章 多移动机器人系统的一字型旋转编队控制
    4.1 引言
    4.2 圆心未知的一字型旋转编队控制
        4.2.1 问题描述
        4.2.2 控制算法设计
        4.2.3 仿真验证
    4.3 圆心已知的一字型旋转编队控制
        4.3.1 问题描述
        4.3.2 控制算法设计
        4.3.3 仿真验证
    4.4 本章小结
第5章 多移动机器人系统的编队控制仿真验证
    5.1 引言
    5.2 仿真验证
        5.2.1 圆心位置一致性控制算法仿真
        5.2.2 绕给定圆心的一字型编队圆周运动控制算法仿真
    5.3 本章小结
结论
参考文献
致谢



本文编号：3711526