非线性多智能体系统分布式控制研究

摘要 本文深入探讨了多智能体系统分布式趋同控制的几个关键问题，涵盖了非线性系统、异构系统以及有限时间跟踪控制等多个方面。多智能体系统由多个具有自主决策能力的智能体组成，其在生物、物理、机器人学和计算机科学等领域有着广泛的应用。在这些系统中，设计分布式控制器实现所有智能体状态或输出的一致性是协同控制的核心任务。 首先，论文关注非线性多智能体系统的趋同控制问题。在非线性项满足Lipschitz连续条件和外部扰动为L2【0，∞)函数空间的情况下，提出了一种分布式动态输出反馈控制算法。此外，针对非线性项满足扇区条件的情况，也给出了相应的控制策略。利用线性矩阵不等式的特性，可以有效地求解控制器参数。 其次，研究了异构非线性多智能体系统的协同输出调节和包含控制问题。每个智能体的方程是输出反馈型，且具有相同的输出相对阶。设计的动态控制器确保所有跟随智能体能够跟踪领导智能体的输出轨迹，同时，将包含控制问题转化为防同输出调节问题，利用递归设计和内模原理来实现分布式控制。 最后，论文探讨了线性多智能体系统和非线性多智能体系统的有限时间跟踪控制。对于线性系统，提出了适用于单输入情况的分布式有限时间跟踪控制算法，证明了跟踪误差在任何有限时间内都不会发散，保证了整个多智能体系统的稳定性。 该论文全面地研究了多智能体系统分布式趋同控制的不同方面，提供了有效的控制策略和理论分析，对实际应用中的多智能体系统协同控制具有重要的指导价值。