陕西科技大学电气与控制工程学院, 西安 710000
针对多智能体系统在形成编队的过程中存在相互碰撞、通信中断和外部干扰的问题, 考虑了具有避碰和保持系统连通的二阶非线性多智能体鲁棒编队控制问题。基于人工势场法设计了具有保持系统连通的多智能体避碰算法, 并利用分布式控制法和共识理论设计了多智能体鲁棒编队控制律, 从而使得多智能体系统准确地实现编队, 避免碰撞和保持系统连通。利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式证明了系统的稳定性和跟踪误差的收敛性。通过数值仿真实例验证了所提编队控制律的有效性。
多智能体系统 非线性 人工势场 避碰 连通性保持 multi-agent systems nonlinear artificial potential field collision avoidance connection preservation
1 平顶山学院, 河南 平顶山 467000
2 河南城建学院, 河南 平顶山 467000
3 信息工程大学, 郑州 450000
针对目前基于距离的连通性保持方法过于保守的问题, 提出了一种改进连通性保持的二阶多智能体主从式编队控制方法。首先, 考虑部分智能体可接收到领航者信息, 设计了基于期望偏置位置的分布式编队控制协议。其次, 提出了同时利用智能体位置和速度信息的连通性趋势判断方法, 并设计了基于相对速度和距离的自适应动作函数; 与传统基于人工势场的连通性保持方法相比, 所提方法能够准确判断智能体间连通性变化趋势, 同时减少对编队的不利影响。最后, 通过运用图论给出了系统稳定性的充分条件, 并通过数值仿真和对比实验验证了所提方法的优越性。
二阶多智能体 编队控制 人工势场 连通性保持 second-order multi-agent formation control artificial potential field connectivity preservation
