多智能体系统指定时间双向编队控制

周 媛，刘永芳，马生昌，赵 宇

（西北工业大学自动化学院，西安 710129）

1 引 言

随着计算机、互联网、微电子等新科技在军事方面的不断发展，现代战争形态逐渐从“机械化”向“信息化、智能化”转变，无人系统作战技术已成为各国争相发展的关键技术。而传统的单机作战由于其探测能力、抗扰能力、打击能力等方面的局限性导致其无法适应现代化战争环境的复杂性、作战任务的艰巨性，因此，无人系统集群作战将成为未来战争的主要作战方式[1-3]。在此背景下，对基于多智能体的无人系统进行协调控制这一关键技术就显得尤为重要。

多智能体系统是近年来新兴的一个比较热门的研究方向，它是指由一系列信息交互的智能体组成的群体系统，其内部的各智能体可通过相互感知、相互通信等方式，完成单个智能体所不能完成的大规模的复杂的特定任务。分布式控制是多智能体系统协调控制的主要方式，其仅依赖每个智能体与其邻居智能体间的状态信息交互对系统实行控制。分布式控制的优势在于完成任务的同时也克服了集中式控制产生的计算量与能耗较大的缺陷，具有更高的应用价值。作为多智能体系统协同控制的热点研究问题，编队控制要求系统中的每个个体在执行任务过程中能保持一定的几何形态，以适应其所处的环境约束。比如在大型物资运输过程中，对运输车辆所处的位置有一定的要求，以满足运输过程的稳定和负载平衡等[4-5]。……