二阶多智能体系统的跟随者-多领导者聚集控制

doi:10.3969/j.issn.1000-565X.2013.01.002

华南理工大学学报（自然科学版） ›› 2013, Vol. 41 ›› Issue (1): 8-14.doi: 10.3969/j.issn.1000-565X.2013.01.002

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二阶多智能体系统的跟随者-多领导者聚集控制

刘学良胥布工^†

华南理工大学自动化科学与工程学院, 广东广州 510640

收稿日期:2011-11-14 修回日期:2012-08-12 出版日期:2013-01-25 发布日期:2012-12-03
通信作者: 胥布工(1956-),男,教授,博士生导师,主要从事时滞系统、无线传感器/ 执行器网络、协调控制等研究. E-mail:aubgxu@scut.edu.cn
作者简介:刘学良(1983-),男,博士,主要从事多智能体系统协调控制研究.E-mail:xueliang.l@mail.scut.edu.cn
基金资助:
国家自然科学基金资助项目(61174070); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110172110033);NSFC鄄广东联合基金重点资助项目(U0735003);华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012ZM0101)

Follower-Multileader Aggregation Control of Second-OrderMulti-Agent Systems

Liu Xue-liang Xu Bu-gong

School of Automation Science and Engineering, South China University of Technology, Guangzhou 510640, Guangdong, China

Received:2011-11-14 Revised:2012-08-12 Online:2013-01-25 Published:2012-12-03
Contact: 胥布工(1956-),男,教授,博士生导师,主要从事时滞系统、无线传感器/ 执行器网络、协调控制等研究. E-mail:aubgxu@scut.edu.cn
About author:刘学良(1983-),男,博士,主要从事多智能体系统协调控制研究.E-mail:xueliang.l@mail.scut.edu.cn
Supported by:
国家自然科学基金资助项目(61174070); 教育部高等学校博士学科点专项科研基金资助项目(20110172110033);NSFC-广东联合基金重点资助项目(U0735003);华南理工大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2012ZM0101)

摘要/Abstract

摘要： 针对二阶连续时间多智能体系统的跟随者-多领导者集合聚集控制问题,假设每个领导者的运动速度为同一常数且它们之间没有通信,基于邻居原理,对网络没有通信限制(零通信时延)和有通信时延的情形,分别提出了一个新的控制协议;利用频域分析、矩阵理论和Nyquist 稳定性判据,对零通信时延和有通信时延的情形,分别得到所有的跟随者都能够聚集于由多个动态领导者组成的凸多边形区域的充分条件;最后,通过数值仿真验证了文中所提控制协议的有效性和可行性.

关键词: 多智能体系统, 聚集控制, 控制协议, 跟随者-多领导者集合, 凸多边形区域

Abstract:

This paper deals with the follower-multileader set aggregation control of second-order continuous-timemulti-agent systems. In the investigation, it is assumed that the leaders are of the same velocity and cannot receiveinformation from each other, and two new neighbor-based control protocols are proposed to realize the local controlof multi-agent networks respectively without communication constraints and with communication delays. Then, byusing the frequency-domain analysis, the matrix theory and the Nyquist stability criterion, the sufficient conditionsfor the aggregation of all followers in a convex polygon region formed by multiple dynamic leaders are derived underthe two above-mentioned communication conditions. Finally, numerical simulations are carried out to verify theeffectiveness and feasibility of the proposed protocols.

Key words: multi-agent system, aggregation control, control protocol, follower-multileader set, convex polygon region

中图分类号:

TP273

刘学良胥布工. 二阶多智能体系统的跟随者-多领导者聚集控制[J]. 华南理工大学学报（自然科学版）, 2013, 41(1): 8-14.

Liu Xue-liang Xu Bu-gong. Follower-Multileader Aggregation Control of Second-OrderMulti-Agent Systems[J]. Journal of South China University of Technology (Natural Science Edition), 2013, 41(1): 8-14.

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二阶多智能体系统的跟随者-多领导者聚集控制

Follower-Multileader Aggregation Control of Second-OrderMulti-Agent Systems

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