摘要：针对一类非线性多自主体系统,研究基于实用脉冲控制的一致性协议设计问题.引入脉冲调制间歇控制策略,利用峰值很大,持续时间很短的信号代替理想脉冲信号,设计实用脉冲一致性协议.首先给出一类连续―间歇型实用脉冲协议.利用李雅普诺夫函数方法,图论和间歇控制理论,证明了在该协议下,多自主体系统可以实现渐近一致性.在连续—间歇型实用脉冲协议实施中,需在控制作用区间连续量测自主体状态.针对此局限,提出了采样―间歇型实用脉冲协议.通过采样和间歇控制理论,建立了多自主体系统实现渐近一致性的充分条件.进一步地,分析了当控制作用区间等于采样周期时,采样—间歇型实用脉冲协议退化为周期采样控制协议,而当控制作用区间趋于0时,其退化为脉冲控制协议.揭示了所提出的采样―间歇型实用脉冲协议同周期采样控制协议,脉冲控制协议之间的关系.

摘要：为改进多自主体系统的学习过程并提高系统对外部干扰的鲁棒性,提出一种具有反馈控制的迭代学习一致性控制算法。首先,自主体之间通过共享控制输入信息以改进其学习过程,并且当系统外部存在非迭代重复干扰时,通过设计反馈控制器以提高系统的鲁棒性;然后,使用压缩映射的方法对系统一致性进行分析,并严格推导出算法的收敛条件;最后,通过仿真实验验证了算法的正确性和有效性,改进后的算法与P型算法相比有更高的收敛速度,且在存在外部干扰时有更平滑的收敛曲线。

摘要：针对目标位置未知的情形,研究了多自主体系统多目标一致巡航控制问题.由于目标的位置是未知的,首先,基于方位角测量和通信拓扑,设计估计器估计目标的位置.接着,为每个自主体设计一个分布式估计算法协作估计多目标中心.然后,结合前面的估计,为每个自主体设计一个新的一致巡航控制器,保证所有的自主体绕着目标中心以事先规定的半径执行一致巡航任务,并且利用稳定分析方法严格分析了算法的收敛性.结果表明,通过对6个自主体一致巡航4个目标的数值仿真,目标位置估计误差和多目标中心估计误差均渐进收敛到0的领域内.因此,验证了算法的正确性和有效性.

摘要：为解决多自主体系统在群集运动过程受到外部干扰影响的问题,本文研究了具有外部干扰的二阶多自主体系统的分布式协同控制。本文中的外部干扰包括匹配干扰和不匹配干扰,针对系统中的匹配干扰,设计了状态观测器和干扰观测器,对系统的未知状态和干扰进行估计,并且构造了基于干扰观测器的多自主体协同控制算法。对于系统中的不匹配干扰,设计了与匹配干扰不同的干扰观测器,构造了基于主动抗干扰观测器的协同控制算法。运用矩阵论和现代控制理论等方法,研究了基于干扰观测器的二阶多自主体系统的协同控制。应用计算机仿真分别验证在多自主体系统具有匹配干扰和不匹配干扰的情况下结论的有效性,仿真结果表明,本文所设计的多自主体协同控制算法可以使跟随者最终都收敛到领导者的状态,实现了具有匹配干扰和不匹配干扰的二阶多自主体系统的状态一致性。

摘要：多自主体系统集体行为的研究可以分为三类:分析,设计和干预.针对经典的群集模型-Vicsek模型及其相关模型,介绍了系统控制重点实验室近年来取得的研究成果和进展,主要包括概率框架下Vicsek模型的同步分析,以及针对干预问题提出的软控制等方法在Vicsek模型同步问题和多人博弈系统合作问题中的应用.

摘要：该文研究了有领导者的固定和切换拓扑结构下带有随机噪声和通讯时滞的多自主体系统均方趋同控制。为了降低噪声强度,使跟随者及时更新信息,与变速度的领导者保持一致,设计了一个基于观测器的变增益的分布式控制器。在该控制器作用下,利用Lyapunov函数、随机分析方法和图论知识,得到多自主体系统均方趋同的充分条件和允许的最大时滞上界。仿真示例说明了该文方法的有效性。

摘要：研究了线性定常型多自主体系统的双向符号趋同问题.由于系统的全局信息难以获取,仅利用自主体本身及其邻居的信息,为每个自主体设计了完全分布式的自适应控制器.然后,借助矩阵论、李雅普诺夫函数等工具,分析了闭环系统的性能,并且给出了系统基于自适应控制器实现双向符号趋同的充分条件.研究表明,如果自主体间的通讯拓扑图是结构平衡的且是强连通的,那么线性定常型多自主体系统在所设计的控制器下可以实现双向符号趋同.

摘要：有限通信数据率是网络通信中的重要约束条件.基于Luenberger观测器,主要研究了带有有限通信数据率的多自主体系统的一致性问题,分别考虑了通信带宽无限和有限两种情况.同时也给出了使得系统满足一致性条件的观测器和量化器的设计方法.最后给出数值仿真验证理论结果.

摘要：多自主体系统是当前系统控制界研究的热点问题.在实际中,自主体系统通常并不是在理想的环境下执行任务,而是面临多源头、多层次和多变化的各类不确定性因素的影响.它们通过在微观层面上影响各自主体决策的正确性,从而在宏观上对自主体系统的整体行为产生显著影响.不确定性因素和多自主体系统分布式信息架构交互耦合,给系统的设计与分析带来本质性困难.本文围绕分布式估计与分布式控制问题,研究在随机通信噪声、数据丢失、量化和系统未知结构参数等不确定因素影响下,如何为各自主体设计更加鲁棒、更加有效的分布式估计算法及分布式控制律,以实现全局估计与控制目标,并对闭环系统性能进行系统分析.

摘要：研究了基于不可靠通信网络的连续时间多自主体系统的趋同控制.自主体间的通信信道受高斯噪声干扰;不可靠通信因素导致的网络拓扑随机切换由马氏链刻画.为克服随机噪声和马尔科夫拓扑切换的影响,设计了随机逼近型趋同协议;基于马氏跳参数随机微分方程稳定性理论、代数图理论、连续鞅和马氏链理论,证明了多自主体系统实现渐近无偏均方平均趋同和以概率1平均趋同,分析了各个体所用增益函数的不同对趋同性的影响.