【摘 要】
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近年来,随着通信技术、网络技术和人工智能等新兴技术领域的蓬勃发展,多智能体协同控制已然成为了控制领域受到广泛关注的焦点,而且在工业机器人协助、智能电网及多飞行器协同等领域得到应用转化。受多智能体系统的实际运行环境的限制,系统中存在的扰动及非线性问题被多方学者关注。在诸多相关理论研究成果的基础上,本文结合干扰观测器对多智能协同控制理论展开深入的研究,旨在尽可能地削弱外部扰动对系统的影响,提高系统的稳
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近年来,随着通信技术、网络技术和人工智能等新兴技术领域的蓬勃发展,多智能体协同控制已然成为了控制领域受到广泛关注的焦点,而且在工业机器人协助、智能电网及多飞行器协同等领域得到应用转化。受多智能体系统的实际运行环境的限制,系统中存在的扰动及非线性问题被多方学者关注。在诸多相关理论研究成果的基础上,本文结合干扰观测器对多智能协同控制理论展开深入的研究,旨在尽可能地削弱外部扰动对系统的影响,提高系统的稳定性。考虑到多智能体系统中的外部扰动分为匹配扰动和非匹配扰动两种情况下的多智能体的有限时间一致性控制。本文的主要研究成果如下:以固定网络拓扑的多智能体系统为研究对象,针对带有外部未知匹配扰动的二阶多智能体系统的领导-跟随有限时间一致性问题,本文设计出一种带有时变增益的有限时间干扰观测器,用以实现对每个跟随智能体中未知匹配扰动的快速估计并解决峰值问题,在此基础上,本文结合超螺旋积分滑模控制方法并利用邻居智能体的位置和速度信息设计一种快速抗扰一致性协议,该协议能够保证存在非线性动态的多智能体系统有限时间一致性控制并能抑制抖振现象。同时,利用Lyapunov函数进行了稳定性的证明。最后,通过Matlab数值仿真进一步验证了所提出协议的可行性。在第三章节的基础上,为了进一步研究带有未知非匹配扰动的非线性二阶多智能体系统的领导-跟随有限时间快速一致性问题,通过采用有限时间干扰观测器,用以实现对每个跟随智能体中存在的未知非匹配干扰的估计。为有效提高系统的收敛速度,本文将快速非奇异终端滑模控制和超螺旋算子进行结合,提出了一种带有观测器的超螺旋终端滑模控制协议。所设计的一致性控制协议能够保证多智能体系统实现快速一致性控制,同时也能抑制抖振现象。之后,利用Lyapunov函数进行了稳定性的证明。通过数值仿真进一步验证了所提出协议的可行性以及与已有成果相较下的优越性。
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