基于包含原理的多智能体一致性协调控制
2014-09-13马晨陈雪波
智能系统学报 2014年4期
马晨,陈雪波
(辽宁科技大学 电子与信息工程学院,辽宁 鞍山 114051)
多智能体的运动一致性在本质上与复杂网络的同步问题非常相似,都是要使网络中各个智能体的状态趋于一个一致的解,除了网络本身的性质对一致性的影响以外,各智能体之间的协调对于改善同步能力也是非常重要的[1]。近年来,结合网络一致性的多智能体群集控制一直是控制学者关注的问题,并且得到了许多重要的结论。如文献[2-5]讨论了一致性问题中系统网络拓扑结构的影响;文献[6-8]通过设计一个势能函数来实现多智能体的群集控制;文献[9]提出了同时考虑位移与速度协调的二阶一致性协议。另一方面,包含原理以及由其引申出的对对分解[10-13],可以充分地利用各子系统间的互联关系,在处理多重叠互联系统的协调控制时具有独特的优势。包含原理在运动体的协调控制方面有很广泛的应用,如自动车组系统[13-15]以及无人机编队[16]等的协调控制。由于前述文献中的系统运动模型是基于相对位置构建的,因而只适合于处理各运动体按链型结构排列的情况。本文将文献[13-14]中的系统扩展为2个轴向,考虑按网型结构排列的多智能体系统,为其建立一个多重叠的偏差状态方程,在包含原理的概念下分别为每一组在网络拓扑中相邻的智能体对设计一致性控制状态反馈矩阵,以收缩得到适用于原系统的协调控制器。系统网络拓扑的互联关系主要体现在一致性协调控制器中。……
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