东北大学学报（自然科学版）

东北大学学报:自然科学版 ›› 2014, Vol. 35 ›› Issue (8): 1065-1068.DOI: 10.12068/j.issn.1005-3026.2014.08.001

• 信息与控制 •    下一篇

多机器人系统的鲁棒一致性算法

姜玉莲1,2，刘建昌1，谭树彬1，王申全3   

  1. (1 东北大学 信息科学与工程学院， 辽宁 沈阳110819; 2 东北大学 流程工业综合自动化国家重点实验室， 辽宁 沈阳110819;3 长春工业大学 电气与电子工程学院， 吉林 长春130012 )
  • 收稿日期:2013-10-24 修回日期:2013-10-24 出版日期:2014-08-15 发布日期:2014-04-11
  • 通讯作者: 姜玉莲
  • 作者简介:姜玉莲(1985-)，女，山东临清人，东北大学博士研究生;刘建昌(1960-)，男，辽宁黑山人，东北大学教授，博士生导师.
  • 基金资助:
    国家自然科学基金资助项目(61374137);流程工业综合自动化国家重点实验室基础科研业务费资助项目(2013ZCX02-03).

A Robust Consensus Algorithm for Multirobot Systems〓

JIANG Yulian1,2， LIU Jianchang1， TAN Shubin1， WANG Shenquan3   

  1. 1 School of Information Science & Engineering， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 2 State Key Laboratory of Synthetical Automation for Process Industries， Northeastern University， Shenyang 110819， China; 3 College of Electrical and Electronic Engineering， Changchun University of Technology， Changchun 130012， China.
  • Received:2013-10-24 Revised:2013-10-24 Online:2014-08-15 Published:2014-04-11
  • Contact: JIANG Yulian
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摘要： 针对部分信息已知且带有干扰的多机器人系统，设计一种新的鲁棒一致性算法，解决多机器人系统输出一致性问题.首先，给出轮式移动机器人系统的运动学模型，根据全局控制与局部控制策略相结合的思想，建立基于多智能体一致行为的数学描述；其次，提出一种合理的鲁棒性能指标，利用H∞鲁棒控制及微分对策方法，设计多机器人系统鲁棒一致性算法.仿真实验验证了上述算法不仅使多个机器人自主达到速度一致，并有效抑制了干扰.

关键词: 机器人, H∞鲁棒控制, 微分对策, 多智能体, 一致性

Abstract: For a multirobot system subjected to exogenous disturbance and with partial information given， a robust consensus algorithm is developed to solve the output consensus problems. The kinematic model of a differential wheeled mobile robot is presented first. According to the idea of combining global control with local control， the consensus based on a multiagent system is mathematically described. Then， a reasonable robust performance index is proposed， and utilizing H∞ robust control and differential game theory， a robust consensus algorithm is designed. An example is simulated to demonstrate that the proposed method can guarantee the velocity consensus autonomously for each robot and restrain disturbance.

Key words: robot, H∞ robust control, differential game, multiagent, consensus

中图分类号: