多个体系统基于网络拓扑结构的分析与队形控制

多个体网络系统是复杂动态系统研究的一个重要方向, 多个体系统中个体间信息的传递方式，即网络拓扑，是系统群聚行为形成的一个基本要素。因此，如何分析个体间的网络拓扑并设计合理的网络拓扑结构，是理解多个体系统分布式控制和协调控制的关键，这也是本课题研究的出发点和主要内容。其中，多个体系统能控拓扑结构的分析与构造是我们研究的一个主要问题；在此基础上，设计最优的控制律以实现预期的队形是我们要研究的另一个主要问题；为提高系统对不确定性和摄动的鲁棒性能，我们还将在队形镇定的分布式控制律的设计中考虑其鲁棒性，同时刻画一类能控的具鲁棒性的拓扑结构。 对上述问题的研究，会促使人们更好地理解多个体系统群体行为的形成机制，也将推动对其它诸多基本问题，如稳定性等的理解。

项目的研究取得重要进展，所得结果发表在《Systems and Control Letters》上，并被《IEEE Transactions on Automatic Control》接收。其它成果也大多发表在中国控制会议等有影响的会议上。具体地，对领航者在能控性中的作用原理进行了揭示，给出了系统能控的一种统一认识，提出了非能控拓扑结构的构造性方法，对一般系统的镇定性问题进行了研究，取得了有意义的成果。获得了系统能控的多个代数充要条件。指导研究生对机器鱼的分布式控制进行了研究，获得了有意义的成果。此外，还获得了省市的多个奖项。