姚立强,宋艳荣,张术东

(1. 烟台大学数学与信息科学学院,山东 烟台 264005; 2. 海军航空工程学院系统科学与数学研究所,山东 烟台 264001)

多智能体系统是控制领域的一个热点研究方向.队形控制是多智能体系统控制中的一类重要问题.队形控制是指多个移动智能体在前进过程中,整个智能体系统实现并维持预先给定的队形,同时又要适应环境约束的控制技术.队形控制问题属于多智能体系统的几何问题[1].现实生活中,队形控制广泛应用于多移动机器人编队[2]、自治水下无人机组[3]、人造卫星[4]、航天器等的协作中.

近年来,随着队形控制问题研究的深入,提出了多种队形控制策略,主要包括Leader-follower法、Virtual structure 法、Behavior-based法和Artificial potential field法等.文献[5]研究了在通信拓扑结构固定条件下,利用智能体之间的相对位置信息,设计反馈控制律,实现了对无领导者的多智能体系统队形控制问题.郑军将文献[5]的结论推广到离散系统[6],得到了确保多智能体系统渐近收敛的充要条件和反馈控制参数的取值范围.文献[7]对单积分模型系统,利用多智能体之间相对位置的测量,提出了基于分布式位置估计的队形控制策略.文献[8]研究了在跟随者未知参考速度的情况下,基于相对位置信息,利用自适应方法设计动态反馈控制器,使得系统实现期望队形.

本文主要利用人工势场法对无领导者的多智能体系统进行队形控制问题研究.对目前现有文献中运用的避撞势函数进行一定程度的改……