通讯时延约束下多智能体系统的分布式网络化控制与滤波

摘要

鉴于多智能体系统在越来越广泛领域中的应用，一致性作为多智能体系统的基本问题具有非常重要的研究意义。另一方面，网络化控制系统各部件（如：控制器，执行器，被控对象等）是通过网络相互连接形成的反馈控制系统。与传统控制系统相比，它有诸多优势：较低的布线率，安装和维护成本低，可靠性高，较高的系统的灵活性和易重构性等。然而，网络的引入也带来了一些问题，如网络诱导时延，数据丢包，受限的网络资源等。网络化多智能体系统中的网络使得多智能体系统的分析和综合变得更加复杂，进一步研究网络诱导时延约束对多智能体的影响具有重要的研究意义和实际价值。本文主要有以下两方面研究工作：
　　第一，探讨事件触发机制下具有网络诱导时延的网络化多智能体系统的控制问题。基于所采用的事件触发通讯策略和在考虑通讯时延的影响下，构建一个的能使多智能体系统达到领导跟随一致的控制协议。将该协议下的领导跟随一致性转变为具有多时滞闭环系统的稳定性问题。利用一个包含多时滞上下界信息的Lyapunov-Krasovskii泛函方法，得到能使网络化多智能体系统达到领导跟随一致的稳定性条件，进一步给出领导跟随一致控制器参数。数值例子验证本方法能保证网络化多智能体系统达到领导跟随一致并降低了数据的传输率。
　　第二，考虑事件触发策略下带有网络诱导时延的一类网络化线性系统的H?滤波问题。在网络诱导时延的影响下，采用事件触发方案并结合所提H?滤波器，将分布式网络化滤波误差系统建模为一个具有多时变时延的时滞闭环系统。利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法，以线性矩阵不等式形式给出事件触发通讯机制下时滞依赖的稳定性判据和滤波器参数。通过Simulink数值仿真说明本章所设计的滤波器能够保证良好的H?滤波性能。
　　最后，总结本文研究的工作以及今后研究工作几个潜在的研究问题。

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第一章 绪论

1.1 研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3本文主要研究工作

1.4 预备知识

第二章 一类网络化多智能系统的领导跟随一致性

2.1 网络化多智能系统的建模及问题描述

2.2 主要结论

2.3 仿真例子

2.4 本章小结

第三章 带有网络诱导时延的分布式H?一致性滤波

3.1 分布式H?一致性滤波建模及问题描述

3.2 主要结论

3.3 仿真例子

3.4 本章小结

第四章 工作总结与研究展望

4.1 工作总结

4.2 研究展望

参考文献

攻读学位期间取得的研究成果

致谢

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