【摘 要】
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多智能体系统广泛存在于实际生产生活中,是控制领域的研究热点,而一致性问题作为智能体协调合作的基础,更是深受关注。受限于能源供应限制,以嵌入式微处理器为核心的多智能体系统在实际应用时约束较多,因此一致性控制协议不仅要满足性能要求,更要提高资源利用率。事件触发控制对于降低资源消耗效果显著,故而被认为是资源受限环境下的优良控制策略。再则,现有的关于事件触发控制下多智能体系统一致性问题研究的文献多是针对智
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多智能体系统广泛存在于实际生产生活中,是控制领域的研究热点,而一致性问题作为智能体协调合作的基础,更是深受关注。受限于能源供应限制,以嵌入式微处理器为核心的多智能体系统在实际应用时约束较多,因此一致性控制协议不仅要满足性能要求,更要提高资源利用率。事件触发控制对于降低资源消耗效果显著,故而被认为是资源受限环境下的优良控制策略。再则,现有的关于事件触发控制下多智能体系统一致性问题研究的文献多是针对智能体间仅有合作关系的系统,现实局限性较大。本文将研究合作竞争线性多智能体系统的事件触发一致性控制问题,主要的研究内容和结果包括以下几个方面:
针对结构平衡有向图下的线性多智能体系统,基于状态观测器设计了双事件触发二分一致性控制策略,其中状态观测器用于估计系统的实际状态。针对每个智能体,设计了双事件触发机制,一个放置在智能体的输出端,另外一个放置在控制器中。因此,状态观测器基于触发时刻采样的输出信息而构建。在智能体的触发条件被满足时,邻居间即进行观测状态的传输。同时,触发条件的设计不依赖于邻居间的连续通信。利用Lyapunov稳定性理论及图论知识,证明了系统可实现二分一致,同时在两个位置均排除了Zeno现象。
针对结构平衡无向连通图下的线性多智能体系统,设计了预设时间实用二分一致性事件触发控制策略。针对每个智能体,设计了需要自身及其邻居采样状态的控制律和触发条件。利用Lyapunov稳定性理论及图论知识,证明了系统可在完全预定的时间和可调的邻域范围内达成实用二分一致。此外,本文验证了在整个时间区间内,事件间隔下限为正值,从而排除了Zeno现象。
将基于观测器的双事件触发控制和预设时间事件触发控制应用到基于旋转倒立摆系统的卫星编队姿态一致性问题研究中,针对线性化后所得模型,证实了每个卫星可以在保持自身稳定的前提下,以较少的通信频次实现整体的一致。
最后,对全文进行总结并指出不足之处。
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