多自主体系统鲁棒一致性问题的频域分析方法研究

面向多运动体编队和协作控制等具有实际意义的问题，考虑网络化多自主体系统中常常出现的通信时延、信道衰减、测量噪声和运动体动力学不确定性等情况，采用图论和频域鲁棒控制理论相结合的方法，研究多自主体系统频域模型建立、鲁棒一致性算法设计、收敛性能改善等问题，给出分析鲁棒一致性和设计鲁棒一致性控制算法的方法，得到系统可一致性条件，建立可分散检验且保守性小的鲁棒一致性判据，为进一步开发基于通信网络和传感器网络的多运动体编队控制系统打下扎实的基础。

面向多运动体编队控制，考虑网络化多自主体系统中常常出现的通信时延、信道衰减和运动体动力学不确定性等情况，采用图论和频域鲁棒控制理论相结合的方法，研究不确定多自主体系统频域模型建立、鲁棒一致性算法设计、性能改善等问题，建立可分散检验且保守性小的鲁棒一致性判据，给出分析鲁棒一致性和设计鲁棒一致性控制算法的方法，为进一步开发基于通信网络和传感器网络的多运动体编队控制系统打下扎实的基础。. 对具有不确定通信时延、信道衰减且各节点动力学不同的一类异质多自主体系统，建立了多变量频率域模型，得到了系统存在高阶一致解的充分必要条件。对于含有相同通信时延和数据丢包的多自主体系统，通过将一致性问题转化为单个子系统的鲁棒稳定性问题，分别给出了固定拓扑和切换拓扑下系统的一致性条件、允许的时延上界和丢包概率上界。对有向通信拓扑下多自主体系统的一致性问题，提出了一种设计、分析非线性一致性协议的框架。. 受本项目资助，发表期刊论文共11篇，其中SCI收录国际期刊论文7篇，EI收录国内期刊论文1篇，还有3篇SCI源刊物论文录用待发表（或已在线发表）；在国际会议上宣读论文5篇（其中2篇已被EI收录，另外3篇2012年IEEE CDC论文也将被EI收录），全国性会议上宣读论文13篇（EI已收录7篇，另外6篇2012年宣读的论文也将被EI收录）。论文大多发表在国际控制界的主流刊物和国际重要会议上，包括IEEE Trans. on Automatic Control, Automatica这样的顶级刊物，以及American Control Conference, IEEE CDC这样的重要国际会议。论文发表以来，引起国内外研究者较为广泛的关注，据不完全统计，上述论文已经被SCI他引13次，Google学术他引31次。项目执行期间,获得国家发明专利2项，另有1项发明专利获受理。在本项目研究结果的基础上，田玉平完成专著“Frequency-Domain Analysis and Design of Distributed Control Systems”,2012年由国际著名学术出版社John Wiley & Sons和IEEE　Press联合出版，并被出版商称作是“介绍分布式控制系统频域分析方法的第一本书”。