【摘 要】
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作为复杂系统控制科学的重要研究分支,多智能体网络系统的一致性问题已成为控制领域的研究热点。所谓多智能体系统的一致性是指智能体之间通过局部信息交换进行相互调节,从而
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作为复杂系统控制科学的重要研究分支,多智能体网络系统的一致性问题已成为控制领域的研究热点。所谓多智能体系统的一致性是指智能体之间通过局部信息交换进行相互调节,从而使得系统的状态趋于一致。而在信息的传输过程中,时滞现象是难以避免的,不仅会导致系统状态难以镇定,而且使得控制器的设计变得困难。目前大部分的一致性研究成果都是基于状态反馈的控制,而系统的状态往往难以通过测量直接获得,选择输出反馈的控制方式更具有物理可实现性。基于此,本文考虑了带有不同时滞的多智能体网络系统在输出反馈控制下达到H_∞一致的问题,,主要工作内容如下:(1)对带有外部扰动的多智能体网络系统H_∞一致性问题进行了研究。针对当前状态反馈控制存在的局限性,设计了一种具有时变时滞的分布式静态输出反馈控制器。首先,运用线性理论,将多智能体系统一致性问题转化为了稳定性问题。然后选择合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用Schur补引理和Jensen不等式,得到了多智能体系统趋于H_∞一致的时滞依赖的充分条件和控制器的设计方法。同时考虑了 Lur’e型非线性系统的H_∞一致性问题,给出了多智能体系统的一致性判据和静态输出反馈控制器的设计方法。(2)针对(1)所研究的系统,考虑到实际工程中控制系统的动态性能,设计了一种使得多智能体系统达到H_∞一致的分布式动态输出反馈控制器。其中,控制器包含有时变的通讯时滞。通过运用Lyapunov稳定性理论,构造了合适的Lyapunov-Krasovskii泛函,给出了基于线性矩阵不等式的时滞依赖的充分条件和控制器的设计方法。进一步,考虑了Lur’e型非线性系统在动态输出反馈控制器的作用下达到H_∞一致的问题,得到了非线性系统的一致性判据和控制器的设计方法。(3)研究了带有分布式时滞的中立型多智能体网络系统的H_∞一致性控制问题。针对中立型时滞的特点,构造了一种新的Lyapunov-Krasovskii泛函,采用改进的Wirtinger不等式方法,得到了多智能体系统H_∞一致性判据。与Jensen不等式方法相比降低了保守性。然后分别给出了静态输出反馈控制器和动态输出反馈控制器的设计方法。最后通过数值算例和仿真对方法的有效性和可行性进行了验证。
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