论文摘要：事件触发控制在线性系统与多智能体系统中的应用

 

事件触发控制即基于事件的发生来触发控制任务的控制策略。在事件触发控制中，事件也被称为事件触发条件，一般基于系统的状态、测量输出来设计。事件触发控制在满足期望控制性能的同时，能够依据被控对象的状态变化调节采样和控制更新周期，从而减少控制任务的执行次数，降低计算资源和通信资源的消耗。这使得它在很多资源受限的控制问题中具备良好的应用前景。本文研究了线性系统和多智能体系统的事件触发控制问题，研究内容包括：

针对线性系统，给出了基于输出反馈的事件触发控制，设计了基于输出变量的事件触发条件，即当被控对象的实时输出值偏离其采样值到一定界限时，新的控制任务被触发，以线性矩阵不等式的形式给出了系统渐近稳定的充分条件。之后分析了基于输出反馈的自触发控制，依据当前输出采样值来计算下次采样时刻。进一步，相继设计了基于状态反馈和输出反馈的周期性事件触发控制，给出了更为广义的事件触发条件，以线性矩阵不等式的形式给出了系统渐近稳定的充分条件，并协同设计了反馈增益矩阵和事件触发条件参数。

研究了连续多智能体系统在事件触发控制下的一致性问题。针对无向通信拓扑下的一阶积分器多智能体系统，给出了保证一致性的改进了的状态相关的事件触发条件。针对有向通信拓扑下的一阶积分器多智能体系统，放宽了对拓扑连通性的要求，设计了状态相关的事件触发条件。针对无向通信拓扑下的二阶积分器多智能体系统，首先给出了集中式的状态相关的事件触发条件，继而利用集中式条件下的采样周期下界构造了分布式的事件触发条件。

针对一阶离散多智能体系统，设计了状态相关的事件触发条件，以线性矩阵不等式的形式给出了保证系统一致性的充分条件，同时可解得事件触发条件参数，进一步给出了其自触发控制。针对一阶积分器多智能体系统，构造了周期性事件触发控制，首先分析了依赖于邻居智能体间周期性通信的事件触发条件，给出了保证系统一致性的事件检测周期和事件触发条件参数的设计规则。之后，提出了一种新的事件触发条件，该条件只需邻居智能体在事件触发时刻通信，给出了含事件检测周期和事件触发条件参数的一致性条件。

将周期性事件触发控制应用在多非完整移动机器人的一致性问题中，通过反馈线性化，将机器人运动学模型转化为单积分器类型的多智能体系统，设计了周期性事件触发控制协议和事件触发条件，实现了机器人手端位置的一致性。

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