切換拓撲下多舞臺移動機器人編隊容錯跟蹤控制①

倪洪杰 朱俊威 俞 立 禹鑫燚

(浙江工業大學信息工程學院 杭州 310023)

0 引 言

隨著現代展演藝術需求越來越旺盛，舞臺演出中逐漸出現多個足形機器人、智能車臺以及其他移動體等協同參與舞臺演出，以提升演出效果[1, 2]。通常在各類實際演出中，多個舞臺移動機器人往往需要根據演出劇情的特點進行編隊移動演出，特別在現有演出中，經常要求多個相同控制結構的舞臺移動機器人實現運動和狀態表現一致性，以配合演員或者劇情變化來特定演繹。與多智能協同控制類似，多舞臺移動機器人協同編隊演出的核心問題同樣是分布式協調控制，其目的是通過設計合適的控制協議，建立各舞臺移動機器人之間的關系，實現共同的目標。同時多舞臺移動機器人之間存在通訊拓撲連接，其拓撲可能隨時間或任務目標的變化而進行實時切換。

在切換拓撲下的多智能體協同控制問題上，Shen等人[3]利用半馬爾可夫鏈來描述可能由于網絡通信復雜性而引起的隨機拓撲交換，并提出了一種容錯事件觸發控制協議，以獲得多智能體系統的領導跟隨一致性。Saboori等人[4]研究了具有交換拓撲和有向通信網絡圖的線性時不變多智能體系統的協同執行器故障調節策略，故障可以同時發生在多個代理中。Gallehdari等人[5]研究了面向有向交換拓撲網絡多智能體系統的分布式控制重構策略，將所提出的可重構控制律應用于一組自主水下航行器(ALIV)在有向切換拓撲和同時執行器故障等條件下的控制。……