通信路径损耗下多智能体系统固定时间防碰防离编队控制
作者机构：安徽大学电气工程与自动化学院合肥230601 信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601
基 金：国家自然科学基金(62203009,62473003) 安徽省重点研发计划(2022i01020013) 安徽省高校协同创新计划(GXXT-2021-010) 安徽省自然科学基金(2108085QF275)资助
出 版 物：《自动化学报》 (Acta Automatica Sinica)
年 卷 期：2025年第51卷第3期
页 码：643-657页
摘 要：针对多智能体系统中邻居间通信存在通信路径损耗的情况,研究距离-变权重通信拓扑下非线性多智能体系统固定时间防碰防离编队控制问题,充分考虑通信路径损耗所引起的拓扑变化的不确定性和距离相关性、系统中未知非线性动力学特性以及固定时间收敛的控制性能要求等.为解决以上问题,首先结合通信理论中的通信损耗模型和数学图论知识,对通信路径损耗下的拓扑结构进行量化建模.其次,基于人工势场原理,设计一套新的预设时间防碰防离策略,以确保每个智能体在预设时间内离开碰撞与离群预警区,避免碰撞与离群现象.同时,提出一种新的具有自适应增益的分层滑模面结构,进一步改善系统的动态性能.在此基础上,结合自适应技术,构建一套自适应分层滑模固定时间防碰防离编队控制方案.所提方案不仅解决了系统本身以及通信路径损耗所引起的非线性动态耦合问题,而且保证了通信路径损耗情况下多智能体系统的编队任务在固定时间内完成,同时没有碰撞和离群现象.最后,给出严格的理论分析以及对比仿真结果,证明了所提控制方法的有效性和优越性.
主 题 词：多智能体系统 通信路径损耗 预设时间防碰防离 分层滑模控制 固定时间编队控制
学科分类：0711[理学-心理学类] 07[理学] 08[工学] 081101[081101] 0811[工学-水利类] 071102[071102] 081103[081103]
核心收录：
D O I：10.16383/j.aas.c240445
馆 藏 号：203157102...
