论文部分内容阅读
近年来,随着网络通讯和计算机的快速发展,多智能体的协调控制问题引起了国内外数学、生物、控制和人工智能等领域专家学者们的广泛关注.由于很多机械系统可以用Euler-Lagrange方程建模,对非线性网络Euler-Lagrange系统协调控制的研究有很重要的意义.本论文从理论方面对网络Euler-Lagrange系统有限时间协调控制问题进行了研究,主要内容如下.研究了无领航的网络Euler-Lagrange系统协调一致性.首先考虑外部干扰问题,在无向拓扑结构中,通过设计滑模面,提出了滑模协调控制算法,使得多智能体能够在有限时间内达到一致.然后考虑干扰和参数不确定问题,在无向拓扑结构中,给出了自适应滑模协调控制算法,保证了闭环系统有限时间稳定性,使得多智能体位置误差在有限时间内收敛到零附近的任意小的邻域内.研究了有领航者的网络Euler-Lagrange系统协调跟踪,首先考虑存在外部干扰,在有向拓扑结构中,给出了滑模协调控制算法,使得多智能体能够在有限时间实现协调跟踪.然后考虑干扰和参数不确定的NELS协调跟踪控制问题.在有向拓扑的条件下,提出了自适应协调控制算法.使得跟踪误差在有限时间内收敛到零附近的任意小邻域内.最后考虑了干扰和通讯时延问题,提出了协调控制算法.基于代数图论和Lyapunov稳定性定理,证明了所提出的控制算法能够保证闭环系统的有限时间稳定性.建立数值仿真系统,对本文给出的控制算法进行仿真验证.仿真结果验证了算法的有效性和可行性.