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带有滑模观测器的多智能体一致性控制
金治群;牛玉刚;邹媛媛
【摘要】Inthispaper,afinitetimeconsensusalgorithmisproposedfor
multi-agentsystemswherethevelocityofeachagentis
unmeasurable.Beforeachievingtheconsensusofmulti-agent
systems,problemsraisedbytheunmeasurablevelocitiesshouldbesolved
firstly.Inthispaper,weadoptakindofslidingmodeobserverwhichcan
estimatethevelocityofeachagentonlineinfinitetime.Theestimated
velocitiesarethenutilizedasinformationofcontrollawdesigning.Sliding
modecontrolisoneofthemostwidely-usedclassicalnonlinearcontrol
algorithmwhichhasgoodrobustnesstosystemuncertaintiesandexternal
disturbances.Hereakindofnonsingularterminalslidingmodecontrollaw
basedonpositionandestimatedvelocityinformationoftheneighborsis
appliedtorealizetheconsensusofthesystems,whichcannotonly
overcometheabsenceofvelocityinformation,butalsoachievethe
consensusofthemulti-agentsysteminfinitetime.Finally,theeffectiveness
oftheproposedalgorithmisverifiedbyanumericalsimulation.%本文针对
智能体速度不可测下的多智能体系统提出一种基于滑模观测器的有限时间一致性控
制算法.为了解决智能体速度不可测所带来的问题,本文采用了一种有限时间滑模观
测器来,该观测器能够在有限时间内估计出单个智能体速度信息;滑模控制理论是一
种应用广泛的经典非线性控制方法,对于系统的干扰和不确定性有着较好的鲁棒性.
本文采用一种非奇异终端滑模控制方法,利用智能体邻居节点的位置和估计速度的
信息设计滑模控制律,很好的解决了速度不可测下多智能体系统的有限时间一致性
控制问题.最后,通过Matlab数值仿真验证了该一致性控制算法的有效性.
【期刊名称】《控制理论与应用》
【年(卷),期】2017(034)002
【总页数】9页(P251-259)
【关键词】多智能体系统;一致性;滑模观测器;终端滑模控制
【作者】金治群;牛玉刚;邹媛媛
【作者单位】华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海
200237;华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海
200237;华东理工大学化工过程先进控制和优化技术教育部重点实验室,上海
200237
【正文语种】中文
【中图分类】TP273
由于多智能体一致性控制的广泛应用,例如编队控制、集群控制、同步控制以及追
踪问题等等,许多研究者都对其做了相关的研究[1–3].一致性控制的目标是利用智能
体之间的交互信息设计控制算法使得所有个体的状态达到一致或者协同.目前这一
领域的研究成果已经相当丰富[4–9].
由于在实际应用中,很多情况下要求系统能够在有限时间内收敛,因此,收敛速度成为
评价一致性控制算法的一个很重要的指标.在过去的几年里,很多研究者从不同方面
就多智能体系统收敛速度问题做了大量研究,例如优化系统增益、设计通信拓扑等
等[10–11].文献[12–13]分别给出了系统有限时间收敛的充分条件.文献[14]针对一
阶积分系统设计了有限时间分布式一致性控制算法.文献[15]研究了在无领导者的
有向通信拓扑
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