导　　师： 刘焕牢;罗水电

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广东海洋大学

摘　　要： 随着机器人应用领域的不断扩展，机器人面临的工作任务和环境越来越复杂多变，有些复杂的任务对单个机器人来说很难甚至无法完成。而多机器人系统因为具有时间、空间、功能、信息和资源上的分布特性，在执行复杂多变的任务时表现出极大的优势，因而，多机器人系统的研究得到各个领域研究者的密切关注。其中一致性问题是多机器人系统协同控制的基础问题，已经成为复杂系统与控制科学领域的研究热点。由于实际系统不可避免地受到各类干扰的影响，本文设计了几种不同的有限时间一致性跟踪协议，解决了各类干扰情况下多机器人系统有限时间一致性问题，主要研究工作包括：　　（1）介绍了非线性系统的有限时间稳定性定理，以及代数图论方面的概念和定理。针对具有未知非线性特性的多机器人系统，基于齐次有限时间稳定性理论，设计了一种连续的有限时间一致性跟踪协议，以提高系统的跟踪精度和响应特性。当机器人个体的速度信息未知时，采用一种非线性滤波器在线估计速度信息，从而解决了基于输出反馈的有限时间一致性跟踪控制问题。　　（2）研究了随机干扰下多机器人系统的有限时间一致性跟踪问题。由于实际的大多数系统还存在着各类随机干扰或不确定性（如执行器偏差、测量误差、通信拓扑动态变化等），这些干扰严重影响着多机器人系统的性能。为此，提出了一种基于Backstepping技术的鲁棒有限时间一致性跟踪协议，从而提高了系统的鲁棒性。针对速度信息未知的情况，采用线性的高增益观测器进行速度估计，提出了基于饱和函数法的鲁棒有限时间一致性跟踪协议，避免了不利于系统稳定的“峰化”现象。该协议也可用于多机器人系统的编队控制。　　（3）为进一步提高无向图拓扑条件下�

关 键 词： 多机器人系统 有限时间一致性 技术 算法 高增益观测器

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