【摘 要】
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本文将针对两类典型的多智能体系统,考虑基于输入观测器的双向跟踪问题.当领导者的输入不为零时,为跟踪领导者,每个跟随者能够仅利用有限的局部信息对领导者的输入进行估计就显得尤为重要.我们以二阶线性多智能体系统和高阶非线性多智能体系统为出发点,为每个跟随者设计了带有输入观测器的分布式控制协议,分别讨论了无向符号图和有向符号图下系统的双向跟踪问题.主要结果如下:1.研究了二阶线性多智能体系统的双向跟踪问题
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本文将针对两类典型的多智能体系统,考虑基于输入观测器的双向跟踪问题.当领导者的输入不为零时,为跟踪领导者,每个跟随者能够仅利用有限的局部信息对领导者的输入进行估计就显得尤为重要.我们以二阶线性多智能体系统和高阶非线性多智能体系统为出发点,为每个跟随者设计了带有输入观测器的分布式控制协议,分别讨论了无向符号图和有向符号图下系统的双向跟踪问题.主要结果如下:1.研究了二阶线性多智能体系统的双向跟踪问题.由于领导者的输入不为零且只有与领导者具有通讯关系的跟随者才能获得领导者的信息,因此我们为每一个跟随者设计了输入观测器来对领导者的控制输入进行估计,利用估计值设计了分布式控制协议.借助图论、矩阵论和常微分方程等相关知识对闭环系统的稳定性进行分析,在无向符号图和有向符号图两种拓扑结构下,分别证明了如果由领导者和跟随者所组成的多智能体系统的通讯拓扑是结构平衡的并且存在一棵生成树,那么系统在所设计的控制协议下能够实现双向跟踪.2.研究了高阶非线性多智能体系统的双向跟踪问题.我们为每一个跟随者设计了带有输入观测器的分布式控制协议,通过选择恰当的控制增益矩阵并利用代数Riccati方程、Schur补定理和Lyapunov函数等理论工具对闭环系统的稳定性进行分析,在无向符号图和有向符号图两种拓扑结构下,分别证明了如果由领导者和跟随者所组成的多智能体系统的通讯拓扑是结构平衡的并且存在一棵生成树时,那么系统在所设计的控制协议下能够实现双向跟踪.
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