非线性多智能体系统一致性分布式控制

发布时间：2022-07-20 18:51

　　近年来，多智能体系统分布式控制吸引了工程界与科学界许多学者的极大关注，主要原因是多智能体系统在多机器人编队，分布式计算，多传感器网络以及网络化控制中能够得到广泛应用。分布式一致性控制问题是多智能体系统的中心问题之一，其目的是为每个智能体系统设计分布式控制协议以使所有智能体的信息或状态达到一致。鉴于目前关于非线性多智能体系统分布式控制的研究结果以及为线性系统设计分布式非线性控制协议的结果比较少，本文研究非线性多智能体系统的分布式一致性控制以及为线性多智能体设计分布式一致性非线性控制协议。主要研究内容及贡献如下：（1）针对由高阶积分器构成的多智能体网络，本文研究了两种包含控制协议，分别针对领导者是静止的和领导者是时变的两种情况，保证所有跟随者进入由领导者构成的凸包中。（2）针对带有未知非线性动力学特性和参数摄动的一般线性系统组成的多智能体网络，提出分布式输出反馈H一致性控制协议，并给出能够达到一致的充分性条件。（3）针对由多四旋翼飞行器构成的系统，通过反馈线性化和鲁棒控制方法，在通信拓扑是固定或时变的情况下，得到分布式一致性控制协议。（4）针对固定通信拓扑下的多四旋翼网络协作控制问题，基于... 

【文章页数】：135 页

【学位级别】：博士

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摘要
Abstract
目录
基本符号
第1章 绪论
    1.1 本论文研究的目的和意义
    1.2 国内外研究现状及发展趋势
        1.2.1 多智能体系统分布式一致性控制问题研究概述
        1.2.2 多智能体系统分布式 H 一致性控制问题
        1.2.3 非线性多智能体系统一致性控制问题
        1.2.4 四旋翼控制问题研究进展
    1.3 当前研究存在的问题
    1.4 本文的研究内容及章节安排
第2章 预备知识
    2.1 代数图论
    2.2 矩阵理论
    2.3 系统稳定性理论
    2.4 四旋翼飞行器系统
    2.5 本章小结
第3章 高阶积分器包含控制
    3.1 引言
    3.2 问题描述
    3.3 静止领导者包含控制
        3.3.1 主要结论
        3.3.2 仿真结果
    3.4 动态领导者包含控制
        3.4.1 主要结论
        3.4.2 仿真结果
    3.5 本章小结
第4章 一般带非线性扰动的线性系统鲁棒H 控制问题
    4.1 引言
    4.2 问题描述
    4.3 模型变换
    4.4 H 条件
    4.5 分布式 H 一致性控制器设计
    4.6 仿真结果
    4.7 本章小结
第5章 多四旋翼系统一致性算法研究
    5.1 引言
    5.2 四旋翼动力学方程的反馈线性化
    5.3 固定网络通信拓扑下的一致性
    5.4 切换网络通信拓扑下的一致性
    5.5 仿真结果
    5.6 本章小结
第6章 基于滑模控制的多四旋翼协作控制研究
    6.1 引言
    6.2 四旋翼无人机动力学模型处理
    6.3 多四旋翼无领导者一致性研究
        6.3.1 主要结论
        6.3.2 仿真结果
    6.4 多四旋翼跟踪一致性研究
        6.4.1 主要结论
        6.4.2 仿真结果
    6.5 本章小结
第7章 多四旋翼系统输入饱和编队算法研究
    7.1 引言
    7.2 主要结论
        7.2.1 平动控制器设计
        7.2.2. 姿态控制器设计
    7.3 仿真结果
    7.4 本章小结
第8章 基于动态面的多四旋翼协作算法研究
    8.1 引言
    8.2 无领导者协作控制
        8.2.1 主要结论
        8.2.2 仿真结果
    8.3 有领导者跟踪协作控制
        8.3.1 主要结论
        8.3.2 仿真结果
    8.4 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表论文与研究成果清单
致谢
作者简介



本文编号：3664563