带有测量噪声与通信时滞的多智能体系统随机一致性

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本文基于随机线性系统的控制理论,对具有通信干扰的多智能体系统分布式一致性进行了研究。本文主要分为三大部分,第一部分研究了受测量噪声与通信时滞影响的无头节点单积分器多智能体系统在任意大的时滞上界下渐近无偏均方线性x一致性问题;第二部分研究了受测量噪声和通信时滞不确定性影响的无头节点单积分器多智能体系统的P阶矩线性x 一致性问题;第三部分研究了受测量噪声和通信时滞不确定性影响的头从节点双积分器多智能体系统的均方一致性问题。主要研究内容如下:在第一部分中,假设时变通信时滞是连续可导有上界的,并且时滞导数的上界是小于1的常数。在通信拓扑包含一个有向生成树的条件下,研究了受测量噪声与通信时滞影响的单积分器多智能体系统的渐近无偏均方线性x 一致性,其中噪声强度是依赖于智能体相对状态的函数。基于随机系统理论,提出了一种分布式控制协议,通过使用鞅收敛定理、Lyapunov函数理论及随机时滞微分方程等工具导出了系统达到渐近无偏均方线性x 一致性的充分条件。最后,控制协议的有效性通过一个数值仿真进行了验证。在第二部分中,假设每个智能体仅仅可以获得自身及其邻居状态的测量信息,并且从邻居所获得的信息受到测量噪声与通信时滞的干扰,其中噪声强度是与智能体相对状态相关的函数。在通信拓扑包含一个有向生成树的前提下,提出了一种控制算法,通过使用随机时滞微分方程、鞅收敛定理、高阶矩不等式和Lyapunov函数理论等知识,推导出了带有与智能体相对状态相关的测量噪声和时滞的单积分器多智能体系统在有向通信拓扑下达到p阶矩线性x 一致性的充分条件。最后,通过一个仿真实例证明了控制协议的有效性。在第三部分中,假设每个智能体仅仅可以获得自身及其邻居的位置和速度测量信息,并且从邻居所获得的信息受到测量噪声与通信时滞的干扰,其中噪声的强度是与智能体相对位置及相对速度相关的函数。在通信拓扑包含一个以头节点为根节点的有向生成树的前提下,提出了一种分布式控制协议,通过使用Halanay不等式、鞅收敛定理、伊藤等距公式和Lyapunov函数理论,推导出了带有与智能体相对位置及相对速度相关的测量噪声和通信时滞的双积分器多智能体系统在有向通信拓扑下达到头从节点均方跟踪一致性的充分条件。最后,通过仿真实例验证了控制协议的有效性。
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