分布式观察者下的多主体网络领导跟随队形控制稳定性研究

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本文主要探讨了"基于分布式观察者的多主体网络领导者跟随编队控制"这一研究主题,发表在《中国物理B》(Chin.Phys.B)第19卷第10期(2010年),由罗小元、韩娜妮和关新平三位作者共同完成,他们来自燕山大学电气工程学院,位于河北省秦皇岛市。 该研究关注的是多智能体网络中的领导者跟随编队控制问题。核心挑战在于设计一种控制协议和分布式观测器,使网络中的各个智能体能够从任意初始状态出发,不仅形成并保持期望的队形,而且它们的速度能最终收敛到虚拟领导者的速度,而这个虚拟领导者的速度在实时情况下是不可被智能体直接测量的。研究考虑了两种网络拓扑结构:一种是切换拓扑结构,不存在通信延迟;另一种是固定拓扑结构,但存在时间变化的通信延迟。 作者利用Lyapunov稳定性理论对切换拓扑结构下的多智能体系统稳定性进行了深入分析。在处理时间变化通信延迟的固定拓扑系统时,文中提出了一个充分条件,以确保系统的稳定性。这些理论成果对于理解和实现复杂网络中分布式协调与控制具有重要意义,有助于提升多智能体系统的动态行为控制精度,适用于诸如无人驾驶、无人机编队飞行、机器人协作等领域,是现代控制理论在实际应用中的一个重要突破。