多智能体编队控制技术综述

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"这篇文档是《A survey of multi-agent formation control》的PDF版,由Kwang-Kyo Oha, Myoung-Chul Park和Hyo-Sung Ahn等人撰写,发表在2015年的《Automatica》期刊上。该文是一篇综述论文,深入探讨了多智能体系统的编队控制技术,包括基于位置、位移和距离的控制策略,并对相关研究进行了分类、总结和对比。关键词包括:编队控制、基于位置的控制、基于位移的控制和基于距离的控制。文章于2012年12月首次提交,2013年11月修订后再次提交,最终于2014年7月被接受,并在2014年10月28日在线发布。" 多智能体系统的编队控制是现代自动化和机器人学中的一个重要研究领域,它涉及多个自主实体如何协同工作以形成特定的几何形状或保持特定的距离关系。在这篇综述中,作者首先介绍了编队控制的基本概念,强调了智能体的感知能力和交互拓扑在控制策略设计中的关键作用。 基于位置的控制策略通常依赖每个智能体相对于预定参考点或相邻智能体的位置信息。这种策略常用于要求精确位置保持的场景,例如在军事编队、无人机集群或者自动化生产线中。然而,这种控制方法可能对传感器的精度要求较高,并且容易受到环境干扰的影响。 位移控制则关注智能体之间的相对位移,而不是绝对位置。这种方法允许智能体在不精确知道全局位置的情况下协同工作,更适用于局部信息交换的网络结构。它在环境感知和避障任务中表现出优势,因为智能体只需要关注与邻近个体的相对运动。 基于距离的控制是另一种常见的策略,它依赖于测量和维持智能体间的固定距离。这种方法对于保持稳定的间距和形状特别有用,常见于群体移动或分布式任务执行。然而,这种策略可能需要更复杂的反馈机制来处理动态变化的环境和个体间的相互影响。 作者在文中详细分析了这些控制策略的优缺点,以及它们在实际应用中的表现。他们还回顾了一些近期的研究进展,如动态编队、适应性控制以及在不确定性和通信约束下的控制方法。此外,论文还讨论了这些控制方案在解决其他问题上的应用,比如目标搜索、覆盖任务和协同感知。 《A survey of multi-agent formation control》为读者提供了一个全面的视角,理解多智能体系统编队控制的理论基础和最新发展,对从事相关研究和工程实践的专业人士具有很高的参考价值。