摘要
在通过协同控制实现多智能体系统的一致时,需要子系统之间进行信息交流和传输,并且在实际系统中,因为通信和计算资源有限,所以希望在控制中避免使用连续的邻居信息,对此一个有效方法是事件触发的信息传输和控制:当触发条件满足后,进行子系统之间的信息传输,从而在控制中使用邻居在触发时刻的离散信息。在本论文中,针对两类不同动态的多智能体系统的一致性问题,采用事件触发方法分别进行研究。 首先,针对二阶线性多智能体系统的一致性问题,采用基于采样位置信息的事件触发脉冲控制方法研究,并且分别给出有向和无向两种通信条件下的结论。设计两种脉冲控制器和一种具有全新结构的事件触发条件,在控制器中只需要使用触发时刻的位置信息,在触发条件中则只需要监测周期性采样时刻的位置信息,从而可以避免速度信息的测量和使用。并且在该事件触发机制下,相邻触发时刻的最小间隔为采样周期,所以可以自动避免芝诺现象;而且也可以确保最大间隔存在,所以可以避免子系统长时间不被触发。进一步分析得到采用上述一致性方案实现位置和速度渐近一致的充分条件,在条件中对控制器增益和相邻触发时刻的间隔提出要求,其中相邻触发时刻的间隔既不能过大也不能过小。并且,还会基于上述一致性条件,给出选择参数的实用方法,来确保基于采样数据的事件触发机制的真正实现。进一步,给出一些仿真算例来验证理论结果的合理性。 接下来,针对异构高阶且具有非线性函数和不确定参数的多智能体系统的一致性问题,采用需要连续监测的事件触发控制方法研究,并且对无领导者和领导-跟随两种情况进行分析。一致性方案包括一致性状态观测器、自适应全局信息估计律、事件触发条件、局部控制器以及自适应不确定参数估计律,在观测器和全局信息估计律中只需要用到触发时刻的相对信息,在控制器和不确定参数估计律中则只需要用到子系统的局部信息。并且通过将全局信息估计用于观测器和触发条件中,可以实现对系统的完全分布式控制。在触发条件中需要连续监测相对信息,对此设计两种自触发机制,第一种自触发机制采用传统的设计方法,计算步骤较复杂,而第二种设计方法则是全新的,可以有效减小触发条件的计算压力。从而,采用上述一致性方案,可以实现所有状态变量的渐近一致,并可以避免芝诺现象。并且,设计仿真算例来验证理论结果的合理性。