基于输出调节理论的复杂多智能体系统的协调控制研究

本项目将利用输出调节理论研究带有不确定项的多智能体系统的协调控制问题，建立其数学模型，给出相应的分布式控制器设计的一般方法，进而形成一套完整的基于输出调节理论的多智能体系统分布式控制策略。研究内容包括:（1）利用输出调节理论研究高阶线性多智能体系统分布式输出调节问题，包括一致性问题和传统的输出调节问题；（2）综合应用分布式输出调节理论和队形控制理论，建立分布式队形输出调节问题的数学模型，设计可行的控制策略；（3）利用分布式队形输出调节理论设计覆盖跟踪算法，为解决动态覆盖问题提供新的思路；（4）寻求研究非线性多智能体系统分布式输出调节问题的理论和方法。本项目是对多智能体系统的运动协调和覆盖协调理论的进一步深入和发展，具有明显的特色和创新性，它不仅为多智能体系统协调控制理论的研究提供了新方法，还对解决大范围搜救、海洋探测、多自主水下航行器的协调控制等工程问题具有重要的意义。

该项目顺利结题。近年来一直从事多智能体系统分布式控制理论与方法的研究，逐步形成了多智能体系统分布式控制、非线性系统控制等几个稳定的研究方向。目前，作为负责人承担5项科研项目，其中国家自然科学基金2项，山东省自然科学基金1项，哈尔滨工业大学基础研究杰出人才培育计划III类1项，哈尔滨工业大学科研创新基金1项，哈尔滨工业大学（威海）学科建设引导基金1项。在多智能体系统分布式输出调节有问题、多智能体系统的覆盖协调控制问题、多智能体系统的优化协调控制问题等方面展开了相当程度的研究工作，得到了一些具有较大影响力的研究结果，先后获 “2013年度系统科学最佳论文奖”、“2014年山东省高校优秀科研成果三等奖”等荣誉称号。. 近年来共发表学术论文40余篇，其中SCI检索15篇，EI检索17篇，所取得的成果中有4篇研究成果分别发表在自动控制领域顶级期刊IEEE Transactions on Systems Man, and Cybernetics-Part B: Cybernetics, IEEE Transactions on Automatic Control, IET Control Theory and Applications, Automatica上...近年来的工作主要集中在以下几个方面：.1.多智能体系统分布式输出调节问题研究：将输出调节理论引入到了多智能体系统的分布式控制中，提出了分布式输出调节的思想，建立了基于输出调节理论的分布式协调问题的基本理论框架（包括多智能体系统的一致性问题和传统的输出调节问题），取得了原创性的成果，具有代表性的研究成果发表在IEEE Transactions on Automatic Control上，3年时间SCI他引达到了31次。. 2.多智能体系统的覆盖协调控制问题研究：在对多智能体系统分布式输出调节问题研究的基础上，利用分布式输出调节理论研究了多机器人系统的队形控制问题，具有代表性的研究成果分别发表在1区期刊IEEE SMC. 3.多智能体系统的优化协调控制问题研究：外部环境是影响多智能体系统分布式输出调节控制性能的重要因素之一，在全面分析环境等因素对多智能体系统协调控制影响的基础上，将环境因素等信息融于多智能体系统分布式输出调节控制器的设计中，把环境中可利用的特征与多智能体相结合建立一新的指标，以实现多智能体系统的分