切换拓扑编队跟踪控制器

抗扰动省资源

针对切换拓扑与不匹配扰动下多智能体编队跟踪难题，提出一种事件触发有限时间控制器，通过多鲁棒反馈项有效抑制扰动并在有限时间内实现编队跟踪。

安炳合 · 樊慧津 · 王博 · 刘磊 · 王永骥

ISA Transactions 2024

技术优势

不匹配扰动也能抗

控制器中设计多个鲁棒反馈项专门抑制不匹配扰动，使得编队跟踪在扰动环境下仍能实现有限时间收敛。

有限时间内跟上

通过将收敛过程分为两个阶段的分析方案，严格证明了在切换拓扑下观测误差和跟踪误差均可在有限时间内收敛到零。

省通信资源

控制器采用事件触发机制，仅在满足触发条件时才更新控制信号，从而显著减少通信和计算负担。

应用场景

• 多智能体协同控制：为多智能体系统提供一种无需连续通信即可实现有限时间协同的控制方法，降低对通信带宽的要求。
• 分布式编队控制：提供一种分布式编队控制器，在切换拓扑和不匹配扰动下仍能精确保持队形。
• 事件触发控制：事件触发机制仅在必要时更新控制信号，大幅节省通信和计算资源，适合资源受限的编队任务。
• 无人机编队：为无人机编队提供抗扰动的有限时间跟踪控制器，可在机间通信切换时保持队形并节省通信能耗。
• 自主水下航行器：针对水下航行器通信易中断和受扰动的特点，该控制器能保证编队在有限时间内收敛并减少通信次数。