电子、通信与自动控制

二阶多智能体系统的跟随者-多领导者聚集控制

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  • 华南理工大学 自动化科学与工程学院, 广东 广州 510640
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

收稿日期: 2011-11-14

  修回日期: 2012-08-12

  网络出版日期: 2012-12-03

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

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

Received date: 2011-11-14

  Revised date: 2012-08-12

  Online published: 2012-12-03

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

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.

本文引用格式

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

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.

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