间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统一致性.pdfVIP

摘要

近年来，二阶多智能体系统的分布式协同控制因在飞机导航、车辆自动驾驶、

物流运输等方面的应用而备受人们关注。一致性问题是分布式协同控制研究的热点

问题。它分为无领导者一致性，领导-跟随一致性问题和包容控制(多个领导-跟随一

)

致性问题。在间歇测量下或外源干扰存在时，涌现出一系列二阶多智能体系统一致

性成果。然而，这些成果存在一定的局限性：当外源干扰存在时，所设计的干扰观

测器需要连续的状态信息；在间歇测量下，没有将间歇比率作为目标函数，致使结

果保守性大；当同时考虑间歇测量和外源干扰两个因素时，观测器增益和控制器增

益是分开设计的，导致有些情况下所得结果无法发挥作用。围绕上述问题，本文开

展间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统一致性问题的研究，主要包含以下

两个方面：

(1)-

间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统领导跟随一致性

-

本内容研究间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统领导跟随一致性问

题。首先，针对每个具有外源干扰的智能体，提出新颖的干扰观测器，其只间歇性

地依赖于智能体本身的状态信息，可降低成本。其次，基于Lyapunov函数方法和

线性矩阵不等式技术，建立间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统可实现领

导-跟随一致性的定理。与现有相关结果相比，该定理应用范围更广，并且由该定理

求得的间歇比率更大。再次，当外源干扰不存在时，给出了间歇测量下可实现领导-

跟随一致性的推论。最后，通过仿真例子验证了结果的有效性，进一步由仿真数据

可知间歇比率提高了36.38%，可以减少数据传输。

(2)间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统包容控制

本内容研究间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统包容控制问题。首先，

针对每个具有外源干扰的智能体，提出新颖的干扰观测器，其只间歇性地依赖于智

能体本身的状态信息，可降低成本。其次，基于Lyapunov函数方法和线性矩阵不

等式技术，建立间歇测量下具有外源干扰的二阶多智能体系统可实现包容控制的定

理。与现有的相关成果相比，该定理可以同时处理间歇测量和具有外源干扰的情况。

再次，当外源干扰不存在时，建立间歇测量下二阶多智能体系统可实现包容控制保

守性更低的推论。最后，通过仿真例子验证结果的有效性，进一步仿真数据表明，

当测量周期相同且等于2.7时，本内容计算得到的测量时间减少了0.6941，可以节

约资源。

关键词：二阶多智能体系统；间歇测量；领导跟随一致性；包容控制；外源干扰-

Abstract

Inrecentyears,extensivestudieshavebeenconductedonthedistributedcontrolof

second-ordermulti-agentsystemsowingtoitswideapplications,suchasaircraft

navigation,vehicleautomaticdriving,logisticsandtransportation.Theconsensus

problemisahotissueindistributedcooperativecontrolresearch.Itisdividedinto

leaderlessconsensus,leader-followingconsensusandcontainmentcontrol(multiple

leader-followingconsensus).Inthepresenceofintermittentmeasurementorexogenous

disturbances,aseriesofresultshaveemerged