具有时滞的多智能体系统包围控制问题研究

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1、■？中图分类号：ＴＰ２７３密级：公开ＵＤＧ：：本校编号菊Ｗ义遠乂＃硕±学位论文具有时滞的多智能体系统包围论文题目＝控制问题研究黄文鹏学号Ｑ２１３０３３８研究生姓違：：高涛李宗巧ｊ教授教授：学校指导教师姓名；职称工学硕去车辆工程：：申请学位等级专业＇＇２０１６年２０１６曰４月旅古答辩曰期；年６月８论文提交日期：Ｍ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成中特别加ｙ？标注和致谢么处外，论文中不包含其他人己经发表

2、或撰写过的研果，除了文而使用过的材料。究成粟，也不包當获得兰州巧通大学或其他教育化构的学位或证书与我一同工作的同志对本研究巧做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。签字日期：＾月又／曰学位论文作者签名：请１郑轉兴如年学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解兰加交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权兰少，并采用影Ｈ巧通大学可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检崇、汇编ｙ■供查阅和借阅。同意学校向圉家有关部口或机印、缩印或扫描等复制手段保存构送交论文的复巧件和磁盘。（保密的学

3、位论文在解密后适用本授权说明）Ｉ＾：：导师签名ｉ学位论文作者签名＾＇矣２＾＾日签字日期：：年月＜日：日（＾签字期＾年月＾７＾／之／硕士学位论文具有时滞的多智能体系统包围控制问题研究ContainmentControlofMulti-agentSystemwithTime-delay作者姓名：黄文鹏学科、专业：车辆工程学号：02130338指导教师：高溥李宗刚完成日期：2016年4月兰州交通大学LanzhouJiaotongUniversity兰州交通大学硕士学位论文摘要近年来，多智能体系统在无人机编队、卫星姿态调整、火灾

4、监控、传感器网络、军事侦查、搜救和救援等领域具有广泛的应用前景，其合作控制问题已成为控制领域的研究热点。研究工作者针对不同任务形式，对智能体之间的信息共享方式，个体动力学等基本科学问题进行了广泛研究。包围控制是多智能体系统研究的基本问题之一，其目标是设计合适的分布式控制律，使得跟随者收敛到领导者所形成的凸包内。本文针对具有时滞的包围控制问题进行研究，主要内容包括：1.在固定有向通信拓扑下，研究了二阶多智能体系统的H包围控制问题，给出了系统可解的充分性条件。综合考虑了外部干扰信号和时滞的影响，对二阶非线性多智能体系统设计了基于位置和速度反馈的

5、控制算法，以线性矩阵不等式的形式给出了可解H包围控制问题的充分条件，该算法同样适用于二阶线性智能体系统。此外对于二阶线性多智能体系统，当领导者处于静态时提出了基于领域规则的控制协议。2.研究了含时滞的一般线性多智能体系统包围控制问题。在通信拓扑弱连通条件下，利用李雅普诺夫泛函和线性矩阵不等式方法得到了包围问题可解的充分条件，给出了反馈增益矩阵K的设计方法，并通过数值方法得到了包围控制问题可解的最大时滞。3.在通信拓扑为无向连通图条件下，研究了一类多智能体系统环绕控制问题。首先构造了基于个体的分布式估计器，使所有智能体能在有限时间内就静态目标

6、几何中心达成一致；与此同时，设计了智能体围绕以估计值为中心的圆周均布且做匀速圆周运动的分布式控制协议，获得了系统可解所考虑环绕控制问题的充分性条件，数值仿真结果验证了算法的有效性。关键词：多智能体系统；包围控制；时滞；分布式控制；环绕控制论文类型：应用基础研究-I-具有时滞的多智能体系统包围控制问题研究AbstractRecently,thedistributedcooperativecontrolofmulti-agentsystemhasbecomeahottopicinthefieldofcontrol,sinceithasawidel

7、yapplicationprospectinnumerousfields,suchas,unmannedaerialvehicle(UAV)formation,adjustmentofsatelliteattitude,firemonitoring,targettrackingofsensornetwork,militaryreconnaissance,searchandrescueandsoon.Accordingtodifferenttasks,researcherscarryontheextensiveinvestigationonth

8、ebasicscientificquestionswhichincludethewayofinformationsharing,theindividualdynam