具有時(shí)滯的多智能體系統(tǒng)分?jǐn)?shù)階控制策略研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)是近年來(lái)控制領(lǐng)域的一個(gè)前沿課題，在工程、生物和社會(huì)經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域都具有相當(dāng)廣泛的應(yīng)用前景。隨著分?jǐn)?shù)階控制理論研究的不斷深入，分?jǐn)?shù)階控制逐漸成為多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制中的一個(gè)熱點(diǎn)。本文運(yùn)用控制理論知識(shí)和分?jǐn)?shù)階微積分學(xué)，針對(duì)具有時(shí)滯的多智能體系統(tǒng)，提出了分?jǐn)?shù)階的控制策略，在完成系統(tǒng)全局任務(wù)的同時(shí)，保證系統(tǒng)具有良好的跟蹤性能和魯棒性。
　　首先，給出了一種基于具有時(shí)滯的低階多智能體系統(tǒng)的分布式分?jǐn)?shù)階控制策略。針對(duì)單積分時(shí)滯多智能體系

2、統(tǒng)，基于廣義的Nyquist穩(wěn)定判據(jù)，求得能使多智能體系統(tǒng)達(dá)到一致的比例(P)控制器參數(shù)范圍。其次，針對(duì)雙積分時(shí)滯多智能體系統(tǒng)，引入了改進(jìn)的D-分割法，確定能使多智能體系統(tǒng)達(dá)到一致的比例，微分(PD)控制器參數(shù)范圍。在所得的范圍內(nèi)選擇任意參數(shù)，均可以使多智能體系統(tǒng)趨于一致。
　　其次，本文針對(duì)具有時(shí)滯的一般多智能體系統(tǒng)設(shè)計(jì)了分布式分?jǐn)?shù)階比例-積分-微分(PID)控制器。基于矩陣?yán)碚搶⑾到y(tǒng)解耦為多個(gè)子系統(tǒng)，對(duì)于每個(gè)子系統(tǒng)，基于D-分

3、割法與奇異頻率法，獲得分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)穩(wěn)定域的邊界，并通過(guò)Nyquist判據(jù)判斷系統(tǒng)的穩(wěn)定區(qū)域，進(jìn)而得到了使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到一致的分?jǐn)?shù)階PID控制器參數(shù)的取值范圍。在所得范圍內(nèi)遍歷控制器參數(shù)，獲得能使系統(tǒng)達(dá)到最快收斂速度的參數(shù)值，優(yōu)化系統(tǒng)的性能。
　　當(dāng)多智能體系統(tǒng)中的被控對(duì)象自身性能較差時(shí)，分布式控制方法很難使系統(tǒng)獲得良好的性能，為了同時(shí)滿足魯棒性和快速性的要求，本文提出了一種新的針對(duì)具有時(shí)滯的多智能體系統(tǒng)的分?jǐn)?shù)階二自由度控制