合作竞争多智能体的事件触发一致性控制

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一致性作为多智能体系统协调控制研究的基础性问题,成为近年来的研究热点。伴随着资源受限的嵌入式微处理器、电池供电的传感器等的广泛应用,一致性控制协议在实际环境中的实施面临着日益严重的资源约束。因此,一致性控制的设计在满足系统性能要求的同时必须降低资源的消耗。事件触发控制因其在资源利用上的优势,已经成为资源受限的多智能体系统一致性问题的良好控制策略。然而,现有的事件触发一致性控制多考虑个体间合作关系,具有较大的局限性和保守性。本课题将针对合作竞争关系共存的多智能体系统,研究事件触发控制的设计问题。研究内容包括:针对合作竞争一阶多智能体系统设计连续型事件触发控制。在无向符号图和有向符号图两种不同的情形下,给出事件触发控制律,之后依次设计出静态事件触发条件和动态事件触发条件。基于Lyapunov稳定性理论及图论知识,证明系统的二分一致性,同时排除Zeno行为。针对合作竞争一阶多智能体系统设计周期型事件触发控制。分别针对无向连通及有向强连通符号图,设计出分段常值的事件触发控制律,依次构建静态事件触发条件和动态事件触发条件,并推导得到事件触发条件参数与验证周期的协同设计准则,以保证实现系统的二分一致性;而事件触发间隔以验证周期为下限,可排除Zeno行为。将事件触发控制应用于多非完整轮式移动机器人的协调控制中。首先分别设计出连续型及周期型事件触发控制机制,实现各机器人手端位置的二分一致性;之后,设计事件触发控制,解决各机器人质心位置的二分一致性问题;最后,拓展到多机器人质心位置的二分编队控制问题中,使得多机器人形成期望队形。最后,对全文进行总结概括并指出不足之处。
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