基于事件触发控制的多智能体系统一致性研究

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近几年来,生产和生活中多智能体的应用场合越来越多,控制系统也变得越来越复杂,人们对智能体本身的资源、计算、通讯能力有了更高的要求。为了降低多智能体系统的通信资源损耗,对基于事件触发控制的多智能体系统一致性的研究具有很大的实际意义。针对一般线性多智能体系统,提出了一种基于事件触发控制的分布式控制策略。主要利用预测状态的思想设计了事件触发条件以及事件触发控制器,该控制器可以使系统中的智能体在有限次数的通讯后状态趋于一致,且不发生芝诺(Zeno)现象,大大降低了多智能体系统的通讯损耗。在此基础上,又采用了输出反馈控制方法,构造观测器,提出了基于观测器的事件触发输出反馈控制器,解决了在系统状态不可测时多智能体系统事件触发一致性的控制问题。对具有参数不确定性的线性多智能体系统的事件触发一致性控制进行了研究。针对系统中存在范数有界不确定性参数的问题,利用Lyapunov稳定性判别定理,结合矩阵不等式,提出了一种反馈增益的设计方法,同时,利用状态转移矩阵对智能体进行状态预估,设计事件触发控制器,使得多智能体系统在不连续通讯的情况下也能实现系统一致性,并且有效证明了系统中不会出现芝诺现象。在此基础上,进一步设计了针对此类系统的输出反馈事件触发控制器。对带有领导者的多智能体系统的事件触发一致性控制进行了研究,根据系统特性,对系统动态方程进行了转化,设计新的事件触发控制器,在此控制器作用下,所有跟随智能体能够在不连续通讯的情况下准确跟踪领导者的状态。研究了带有领导者的多智能体系统中跟随智能体存在干扰信号的一致性控制。利用Lyapunov稳定性理论和求解系统动态方程解的方法,针对此类系统设计了事件触发控制器,能够对干扰信号进行有效补偿,得到了在此事件触发控制器的作用下系统达到领导跟随一致性的充要条件,并有效地排除了芝诺现象,实现了控制目标。
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