电子学报 ›› 2016, Vol. 44 ›› Issue (7): 1751-1756.DOI: 10.3969/j.issn.0372-2112.2016.07.033

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多领航者网络化系统的动态群集运动

王付永, 杨洪勇, 韩辅君   

  1. 鲁东大学信息与电气工程学院, 山东烟台 264025
  • 收稿日期:2015-04-14 修回日期:2015-08-08 出版日期:2016-07-25 发布日期:2016-07-25
  • 作者简介:王付永 男,1990年3月出生,山东济南人.2013年于鲁东大学获得学士学位,现为鲁东大学硕士研究生,主要研究领域为复杂网络、多智能体编队控制等.E-mail:wangfuyong0323@163.com;杨洪勇 男,1967年9月出生,山东庆云人.2005年毕业于东南大学自动化系,获得博士学位,现为鲁东大学信息与电气工程学院教授,主要从事复杂网络、多智能体编队、智能控制、非线性系统控制等领域研究工作.E-mail:hyyang@yeah.net
  • 基金资助:

    国家自然科学基金(No.61273152);山东省科技发展计划(No.2012YD03110)

Flocking Motion of Dynamic Networked Systems with Multiple Leaders

WANG Fu-yong, YANG Hong-yong, HAN Fu-jun   

  1. College of Information and Electrical Engineering, Ludong University, Yantai, Shandong 264025, China
  • Received:2015-04-14 Revised:2015-08-08 Online:2016-07-25 Published:2016-07-25

摘要:

针对时变动态切换拓扑下具有多个领航者的网络化系统群集运动问题,本文分别给出了一阶/二阶网络化系统的控制算法,并对所提出的控制算法进行了理论分析.运用现代控制理论、代数图论和矩阵论等分析工具,研究了当通信拓扑为动态联合连通时,系统可以实现群集运动,即系统的运动轨迹都收敛到由多个领航者构成的凸包中.通过对系统信息拓扑连通部分的进一步研究,得到了二阶网络化系统群集运动的约束条件.最后应用仿真实验验证了结论的正确性.

关键词: 多领航者, 网络化系统, 群集运动, 联合连通

Abstract:

Control algorithms are presented for the first-order and second-order networked systems with multiple leaders and time-varying dynamic switching topologies.By applying modern control theory and algebraic graph theory,the cooperative motion of networked systems with jointly-connected topologies is studied,and the flocking motion control of networked systems is obtained,i.e.,trajectories of multi-agent systems are converged to the convex hull formed by multiple leaders.Through further researching the connected portion of networked systems,the constraint condition of flocking motion control for second-order networked systems is achieved.Finally,a simulation example is given to verify the effectiveness of the conclusion.

Key words: multiple leaders, networked systems, flocking motion, jointly-connected

中图分类号: