本书以多智能体系统协同群集运动控制为主线，首先介绍图论和控制器设计所用到的基础理论知识；其次，分别从拓扑结构的边保持和代数连通度两个角度介绍了连通性保持条件下的协同群集运动控制协议设计方法。进而，从个体动态模型和拓扑结构模型两方面继续深入，针对典型的轮式移动机器人非完整约束模型介绍了连通性保持条件下的协同控制策略，为简化系统复杂拓扑结构对控制器设计的影响，还介绍了基于骨干网络提取的协同群集运动控制策略。本书将个体动态模型由一阶、二阶线性模型提升到高阶非线性系统模型，介绍了高阶非线性系统协同控制协议设计方法；最后，针对多智能体系统非合作行为检测与隔离进行了详细介绍，并提出了相关算法。
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目录
编者的话
序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 多智能体分布式群集运动控制 1
1.2 多智能体一致性控制概述 5
1.2.1 低阶积分器多智能体一致性 6
1.2.2 高阶线性多智能体一致性 11
1.2.3 高阶非线性多智能体一致性 17
1.3 多智能体非合作行为检测与补偿概述 21
1.4 代数图论背景知识 26
第2章 连通性保持条件下多智能体系统群集运动控制 31
2.1 研究背景 31
2.2 问题描述 31
2.3 领航跟随群集运动控制律 32
2.4 稳定性分析 34
2.5 仿真和实验 37
2.5.1 数值仿真 37
2.5.2 实物实验 40
2.6 结论 43
第3章 基于代数连通度估计的多智能体系统群集运动控制 44
3.1 研究背景 44
3.2 问题描述 44
3.3 控制律设计 46
3.4.2 的分布式估计 47
3.5 稳定性分析 52
3.6 仿真和实验 55
3.6.1 数值仿真 55
3.6.2 实物实验 58
3.7 结论 60
第4章 连通性保持下多移动机器人群集控制 62
4.1 研究背景 62
4.2 问题描述 62
4.3 群集运动控制器设计 63
4.3.1 不带有领航者的群集运动控制 63
4.3.2 带有领航者的群集运动控制 67
4.4 仿真和实验 70
4.4.1 数值仿真 70
4.4.2 实物实验 72
4.5 结论 77
第5章 基于骨干网络的多智能体系统群集运动与避障控制 78
5.1 研究背景 78
5.2 预备知识 78
5.2.1 问题描述 78
5.2.2 流体力学基础 79
5.2.3 流函数 79
5.3 总体控制策略 81
5.3.1 分布式拓扑控制 82
5.3.2 分布式运动控制 86
5.4 仿真和实验 93
5.4.1 数值仿真 93
5.4.2 实物实验 98
5.5 结论 99
第6章 参数不确定的高阶非线性多智能体系统一致性控制 101
6.1 研究背景 101
6.2 问题描述 101
6.3 分布式控制器设计 102
6.3.1 基于邻居信息的虚拟控制 102
6.3.2 控制器设计过程 102
6.4 数值仿真 108
6.5 结论 112
第7章 Brunovsky型高阶非线性多智能体系统一致性控制 114
7.1 研究背景 114
7.2 问题描述 114
7.3 分布式控制器设计 116
7.3.1 基于邻居信息的分布式虚拟控制器设计 116
7.3.2 基于邻居信息的模糊逻辑系统 116
7.3.3 控制器迭代设计过程 117
7.4 数值仿真 124
7.5 结论 128
第8章 高阶非线性多智能体分布式自适应鲁棒控制 129
8.1 研究背景 129
8.2 问题描述 129
8.3 自适应鲁棒一致性控制 130
8.4 主要结论和系统稳定性分析 133
8.5 自适应鲁棒一致性控制器性能分析 135
8.6 数值仿真 135
8.7 结论 138
第9章 多任务约束下多智能体协同编队控制 139
9.1 研究背景 139
9.2 问题描述 139
9.3 多任务约束协调与求解 140
9.4 多任务切换与编队控制器设计 141
9.5 系统稳定性分析 145
9.6 仿真和实验 149
9.6.1 数值仿真 149
9.6.2 实物实验 151
9.7 结论 152
第10章 一阶多智能体系统非合作行为检测与隔离 154
10.1 研究背景 154
10.2 系统模型及非合作行为建模 154
10.2.1 系统建模 154
10.2.2 非合作行为定义 155
10.2.3 非合作行为建模 156
10.3 一阶多智能体系统非合作行为检测、隔离与修复 157
10.3.1 问题描述 157
10.3.2 非合作行为检测、隔离与修复算法设计 159
10.3.3 仿真和实验 167
10.4 结论 173
第11章 基于邻居相关状态的多智能体非合作行为检测与隔离 174
11.1 研究背景 174
11.2 基于邻居相关状态的非合作行为检测 174
11.2.1 问题描述 174
11.2.2 非合作行为检测模型的构建 176
11.2.3 非合作行为检测算法的设计 182
11.2.4 数值仿真 186
11.3 非合作行为检测信息的交互与融合 191
11.3.1 问题描述 191
11.3.2 检测信息的交互与融合方案 191
11.3.3 数值仿真 196
11.4 结论 197
参考文献 199
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