基于动态拓扑有领航者的智能群体群集运动控制  

Control of flocking motion of the flock with a leader based on dynamic topology

作　　者：俞辉[1] 王永骥[1] 刘磊[1] 

机构地区：[1]华中科技大学控制科学与工程系

出　　处：《系统工程与电子技术》2006年第11期1721-1724,共4页Systems Engineering and Electronics

基　　金：国家自然科学基金(60274020);国家自然科学基金国际合作项目(60340420431);华中科技大学国防科技基金资助课题

摘　　要：对具有二次积分动态的智能群体跟随领航者实现群集运动编队,提出了一个分散控制方法对智能群体进行分散控制。基于动态时变有领航者的网络拓扑,用图论模型表示智能体之间的相互作用及通信关系,运用推广的Lyapunov理论、微分包含及非平滑分析进行了稳定性分析,并得到所有智能体速度方向收敛到同一方向并与领航者保持一致;所有智能体速度大小收敛并与领航者相同;互连的智能体之间没有碰撞发生;所有智能体的人工势场函数被最小化等重要结论。给出了一个仿真实例,验证了该方法的有效性。For the flock with double integrator dynamics following a leader to achieve flocking motion formation, a decentralized control law for a group of moving agents is proposed. Based on the dynamic and time-variant network topology with a leader, the interaction and/or communication relationship among agents is modeled by graph theory. The stability analysis is made by using generalized Lyapunov theory, differential inclusion and nonsmooth analysis, and the following： conclusions are got： （1） global agent＇s velocity aligning their vectors with leader; （2） the convergence of their velocities to the leader＇s velocity; （3） no collision among interconnected agents; and （4） the minimization of the agents＇ artificial potential function. A simulation example is given to validate the method.

关 键 词：智能群体 群集运动 协调控制 非平滑分析 图论 

分 类 号：TP13[自动化与计算机技术—控制理论与控制工程]