【摘 要】
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近年来,越来越多的机器人投入到实际的应用中,多机器人系统的相关研究也将有更大的应用价值。在实际应用中,通信资源宝贵而有限,而基于事件触发的通信策略可以减少机器人的控制更新和通信负担,这使它更具优势。有限的时间一致性和固定时间一致性能使系统能够在一定的时间内达成共识,这保证了现实任务的可行性。而关于有限、固定时间一致性与事件触发之间还少有相关性的研究。因此本文对此进行了深入研究,主要工作内容如下:首
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近年来,越来越多的机器人投入到实际的应用中,多机器人系统的相关研究也将有更大的应用价值。在实际应用中,通信资源宝贵而有限,而基于事件触发的通信策略可以减少机器人的控制更新和通信负担,这使它更具优势。有限的时间一致性和固定时间一致性能使系统能够在一定的时间内达成共识,这保证了现实任务的可行性。而关于有限、固定时间一致性与事件触发之间还少有相关性的研究。因此本文对此进行了深入研究,主要工作内容如下:首先,本文对事件触发条件和事件触发序列进行了分析,在此基础上提出了一种具有有限时间一致性的控制器,多机器人将跟踪虚拟领导者的状态,从而达到期望的状态。事件触发的通信方案,可以减少机器人的控制更新和通信负担。本文给出并证明了事件触发通信下的有限时间一致性的定理和稳定性条件,并通过仿真证明了控制算法的可行性。其次,本文进一步提出了一种固定时间一致性的控制器,其收敛时间不依赖于多机器人的初始状态,这在实际任务中具有优势。同时也给出并证明了事件触发通信下固定时间一致性的定理和稳定性条件,通过仿真和实际实验证明了控制算法的可行性。最后,本文通过设计和分析具有事件触发通信机制的决策控制方法,研究了一组自主机器人进行信号源定位的问题。在决策层中,使用粒子滤波器来估计信号源的可能位置。信号源的估计位置随着机器人的运动逐渐接近信号源的实际位置。在控制层中,采用事件触发通信的一致性协作方案。通过仿真和实验结果证明了基于事件触发通信方案的决策控制方法在信号源定位问题上的有效性。
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