Discrete-Time Stress Matrix-Based Formation Control of General Linear Multi-Agent Systems

要約

この論文では、静的リーダーと動的リーダーを備えた離散時間線形マルチエージェント システムの分散リーダーフォロワー応力行列ベースのアフィン形成制御問題を検討します。
リーダー・フォロワーのマルチエージェントフォーメーション制御では、リーダーとフォロワーからなる一連のエージェントを駆動して、任意の幾何学的パターンを形成し、同時にリーダーとして示される少数のエージェントを制御することで必要な操作を実行することを目的としています。
文献における既存の研究は、ほとんどが、エージェントのエージェント間通信が連続時間設定である場合、またはリーダーが一定 (またはゼロ) 速度または加速度に制約されるサンプルデータの場合のいずれかに限定されています。
ここでは、これらの制約を緩和し、リーダーが定常速度または時間変化する速度を持つことができる離散時間の場合を研究します。
さまざまな状況の研究において制御法則を提案し、システム全体の安定性を保証するための十分な条件をいくつか提供します。
シミュレーション研究は、提案された制御則の有効性を実証するために使用されます。

要約(オリジナル)

This paper considers the distributed leader-follower stress-matrix-based affine formation control problem of discrete-time linear multi-agent systems with static and dynamic leaders. In leader-follower multi-agent formation control, the aim is to drive a set of agents comprising leaders and followers to form any desired geometric pattern and simultaneously execute any required manoeuvre by controlling only a few agents denoted as leaders. Existing works in literature are mostly limited to the cases where the agents’ inter-agent communications are either in the continuous-time settings or the sampled-data cases where the leaders are constrained to constant (or zero) velocities or accelerations. Here, we relax these constraints and study the discrete-time cases where the leaders can have stationary or time-varying velocities. We propose control laws in the study of different situations and provide some sufficient conditions to guarantee the overall system stability. Simulation study is used to demonstrate the efficacy of our proposed control laws.

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