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　　工學(xué)院謝廣明課題組在多智能體領(lǐng)域取得新進(jìn)展

　　近期，工學(xué)院謝廣明">謝廣明教授領(lǐng)導(dǎo)的課題組在多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)控制研究中取得了一系列研究進(jìn)展，相關(guān)論文發(fā)表于控制科學(xué)的國(guó)際頂級(jí)期刊 IEEE Transactions on Automatic Control 和 Automatica。

　　多智能體系統(tǒng)涉及控制、數(shù)學(xué)、生物、物理、計(jì)算機(jī)、機(jī)器人、通訊和人工智能等學(xué)科，是近年來(lái)多學(xué)科前沿交叉領(lǐng)域的重要研究方向之一，受到國(guó)內(nèi)外學(xué)者的廣泛關(guān)注。

　　謝廣明">謝廣明教授領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)是國(guó)內(nèi)較早展開(kāi)多智能體系統(tǒng)相關(guān)研究的人員，強(qiáng)調(diào)以多機(jī)器人協(xié)作控制為應(yīng)用背景，在若干方向取得了創(chuàng)新性結(jié)果。在以往的研究的研究基礎(chǔ)上，謝廣明">謝廣明團(tuán)隊(duì)進(jìn)一步研究了多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)控制問(wèn)題，特別針對(duì)環(huán)形編隊(duì)問(wèn)題，取得了系統(tǒng)深入的成果。

　　謝廣明">謝廣明教授及合作者首先針對(duì)一階動(dòng)態(tài)描述個(gè)體的系統(tǒng)，提出了一種分布式控制協(xié)議來(lái)實(shí)現(xiàn)任意環(huán)形編隊(duì)，嚴(yán)格證明了控制協(xié)議的收斂性，特別的，從理論上嚴(yán)格證明所提出的控制協(xié)議具有一個(gè)重要特性——保持在形成期望環(huán)形編隊(duì)的過(guò)程中，個(gè)體之間不會(huì)發(fā)生碰撞。作者進(jìn)一步研究了基于采樣數(shù)據(jù)的控制協(xié)議和能夠保證在給定的任意有限時(shí)間內(nèi)形成期望環(huán)形編隊(duì)的有限時(shí)間控制協(xié)議。此外，將有關(guān)結(jié)果推廣到二階系統(tǒng)上。該成果發(fā)表于 IEEE Transactions on Automatic and Control (C. Wang, G. Xie, M. Cao, Forming circle formations of anonymous mobile agents with order preservation, IEEE Transactions on Automatic Control, 58(12), 3248–3254, 2013)。

　　進(jìn)而考慮到一些機(jī)器人在運(yùn)動(dòng)時(shí)無(wú)法倒退的特性，謝廣明">謝廣明教授及其合作者研究了具有單向運(yùn)動(dòng)限制的多智能體系統(tǒng)的環(huán)形編隊(duì)問(wèn)題，提出了一種基于采樣控制的分布式控制協(xié)議，嚴(yán)格證明了控制協(xié)議的收斂性以及整個(gè)過(guò)程中個(gè)體之間不會(huì)碰撞。值得注意的是，此類(lèi)系統(tǒng)屬于受限類(lèi)動(dòng)力學(xué)系統(tǒng)，基于傳統(tǒng)的李雅普諾夫穩(wěn)定性的方法已經(jīng)無(wú)法處理。為此，作者通過(guò)大量仿真獲得對(duì)系統(tǒng)全面完整的觀察，深入分析了問(wèn)題的具體特性，發(fā)現(xiàn)了系統(tǒng)運(yùn)行過(guò)程中始終會(huì)出現(xiàn)靜止不動(dòng)個(gè)體的現(xiàn)象并給出嚴(yán)格證明，基于這個(gè)特性最終給出了協(xié)議收斂性的嚴(yán)格完整證明。該成果以長(zhǎng)文 (Regular Paper) 的形式發(fā)表于 Automatica (C. Wang, G. Xie, M. Cao, Controlling anonymous mobile agents with unidirectional locomotion to form formations on a circle, Automatica, 50(4), 1100–1108, 2014)。

　　兩篇論文的通訊作者為謝廣明">謝廣明教授，第一作者為謝廣明">謝廣明課題組的博士王晨。該研究得到了國(guó)家自然科學(xué)基金等項(xiàng)目的資助。本項(xiàng)目的合作者包括荷蘭格羅寧根大學(xué)的Ming Cao教授，雙方保持了密切的合作關(guān)系。

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