论文部分内容阅读
随着机器人技术的发展以及通信网络的广泛应用,近年来,随机系统在各个领域的应用愈加广泛。多智能体系统是当今研究方向中的一个热点,在网络数据的传输过程中,通信限制、时间延时以及存在障碍物等因素是不可避免的,进而导致多智能体系统的通信拓扑无法保持不变,而是随机切换的。因此,对随机系统的理论研究及其在多智能体系统中的应用具有重要的意义。本文针对一类随机系统和具有切换通信拓扑结构的多智能体系统,对其H_∞控制展开研究,主要内容如下:(1)研究了一类广义Markov跳变系统的H_∞稳定性问题。针对系统状态不可测的问题,设计了带有输出故障的观测器,同时基于观测器设计滑模控制器,使得系统达到H_∞稳定。进一步设计Lyapunov函数,基于观测器和滑模控制器,通过求解线性矩阵不等式,导出了系统H_∞稳定的充分条件,并采用数值仿真验证了提出方法的有效性。(2)研究了基于半Markov跳变的领导-跟随多智能体系统的一致性问题。针对多智能体系统存在通信时滞和执行器故障问题,通过线性变换,将领导-跟随多智能体系统的均方一致性问题转化为误差系统的稳定性问题。设计动态反馈控制律,并对误差系统的矩阵线性化处理,解决了由控制器未知增益矩阵产生的非线性问题,最终使领导-跟随多智能体系统达到均方一致,并给出系统的H_∞性能指标。最后,采用数值仿真验证了提出方法的有效性。(3)研究了基于半Markov跳变的多智能体系统的一致性问题。针对多智能体系统存在通信时滞和非线性项的问题,设计动态反馈控制律,通过线性变换,将多智能体系统的一致性问题转换为误差系统的稳定性问题。对半Markov跳变过程的转移概率矩阵线性化处理,通过求解线性矩阵不等式,得到控制器增益矩阵,并给出系统的H_∞性能指标。最后,采用数值仿真验证了提出方法的有效性。