异质非线性多智能体系统时变编队控制

王为科，章 伟，宋 芳，龙 林

(上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620)

科学家们对自然界中的群体行为一直有着浓厚的研究兴趣，由此诞生出关于多智能体系统的研究。多智能体系统中的个体可以是无人机、无人车、无人艇及各种具备智能化行为的机器。上述单个个体本身只具备简单的功能，经合适的通信拓扑有机结合后便可完成单一智能体难以完成的复杂任务。

多智能体系统在实际中应用广泛，许多学者对其协同控制进行了大量研究，包含：一致性控制[1-3]、编队控制[4-6]、群集控制[7-9]。编队控制问题兼具理论价值与实际价值，因此涌现出许多研究成果。现有研究文献中有：基于行为法、虚拟结构法、跟随领航者法和基于图论法。基于图论的方法能够完善借鉴图论知识的相关成果来研究编队控制协议的设计，因此成为许多学者的重点研究方向。

实际问题中，大多数物理系统是非线性的，研究非线性系统的编队控制问题更具实际意义。文献[10～11]在一致性控制协议中引入了非线性函数描述系统的内在非线性状态。文献[12]利用牵连控制研究了二阶非线性多智能体系统的领导者-跟随者一致性问题。文献[13]研究了非线性多智能体系统的有限时间一致性问题。文献[14]研究了非线性多智能体系统的包含控制问题。对于非线性问题的处理，文献[15]使用了线性扩展状态观测器研究了在变换拓扑结构下，具有虚拟领导者的非线性多智能体系统的编队形成问题。……