二阶非线性智能体球面追踪编队新法：同心压缩设计

本文主要探讨了二阶非线性智能体在控制理论与控制工程领域的应用，特别是在球面寻迹编队控制方面的研究。作者王凯旋和陈杨杨来自东南大学的吴健雄学院和自动化学院，他们针对多智能体系统提出了一个创新的解决方案，即同心压缩法（Concentric Compression Method），该方法专注于解决二阶非线性智能体如何精确地追踪预设的球面，并在球面上实现编队运动。 在论文中，他们首先定义了问题的背景，即考虑如何通过二阶非线性系统的动态特性来有效地控制智能体，使得它们能够形成编队并在目标球面上稳定地运动。同心压缩法是一种几何扩展策略，它通过对智能体的位置和速度进行协同调整，确保每个智能体能够按照期望轨迹在球面上运动。这种方法的关键在于它能够处理非线性系统的复杂性，确保了系统的稳定性。 为了进一步实现球面上的编队运动，作者结合了二维空间中的寻迹编队控制技术，这涉及到对智能体之间相对位置和运动协调的精细管理。通过Lyapunov稳定性理论，作者证明了当采用双向通信拓扑时，系统具有全局渐近稳定性。这意味着随着时间的推移，智能体将稳定地接近并保持在预设的目标轨道上进行编队运动。 此外，这篇论文还强调了实验验证的重要性，通过数值仿真结果，作者展示了所提出的控制策略的有效性和实用性。这些仿真结果不仅证实了理论分析的正确性，也为实际应用提供了有力的依据。 本文在二阶非线性智能体的球面寻迹编队控制方面做出了创新性的贡献，不仅提供了理论分析，还通过实例验证了其在实际问题中的可行性。这对于理解和优化多智能体系统的行为，尤其是在航天、无人机集群控制等领域的应用具有重要的理论价值。