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本書分為三篇。第1篇是多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)(第1-3章)，介紹多智能體系統(tǒng)的概念、必要的控制原理和數(shù)理知識。第2篇是多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的控制(第4-5章)，分別針對一階和二階多智能體系統(tǒng)進(jìn)行了各種情況下的一致性和編隊(duì)控制與驗(yàn)證。第3篇是多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用(第6-8章)，分別針對多無人車系統(tǒng)、多無人機(jī)系統(tǒng)以及由它們組成的異構(gòu)多智能體系統(tǒng)，講述了在各種情況下的一致性控制、編隊(duì)控制和最優(yōu)控制等的實(shí)驗(yàn)與應(yīng)用。

第1篇多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的基礎(chǔ)
第1章多智能體機(jī)器人系統(tǒng)002
1.1 多智能體機(jī)器人系統(tǒng)簡介002
1.1.1 理論發(fā)展及其特點(diǎn)002
1.1.2 多智能體系統(tǒng)的研究內(nèi)容006
1.1.3 多智能體系統(tǒng)的應(yīng)用領(lǐng)域008
1.2 多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的控制010
1.3 多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的編隊(duì)控制011
1.4 多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的控制形式012
1.5 本書的結(jié)構(gòu)安排013
思考與練習(xí)題014

第2章多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的控制原理015
2.1 機(jī)器人的經(jīng)典控制理論015
2.1.1 線性連續(xù)系統(tǒng)015
2.1.2 線性離散系統(tǒng)019
2.2 機(jī)器人的線性系統(tǒng)理論024
2.2.1 狀態(tài)空間分析024
2.2.2 定常連續(xù)系統(tǒng)求解026
2.2.3 定常離散系統(tǒng)求解030
2.2.4 可控性和可觀性032
2.3 李雅普諾夫穩(wěn)定性分析034
2.3.1 李雅普諾夫穩(wěn)定性034
2.3.2 李雅普諾夫穩(wěn)定判據(jù)037
2.3.3 李雅普諾夫第二法穩(wěn)定性判據(jù)041
本章小結(jié)044
思考與練習(xí)題044

第3章多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的數(shù)理知識045
3.1 多智能體分析的代數(shù)圖論045
3.1.1 圖的概念045
3.1.2 圖的類型046
3.1.3 圖的矩陣表示049
3.2 多智能體相關(guān)的矩陣分析054
3.2.1 矩陣基礎(chǔ)054
3.2.2 矩陣分析060
3.3 機(jī)器人的坐標(biāo)轉(zhuǎn)換063
3.3.1 二維空間轉(zhuǎn)換063
3.3.2 三維空間轉(zhuǎn)換0
本章小結(jié)067
思考與練習(xí)題068

第2篇多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的控制
第4章一階多智能體機(jī)器人系統(tǒng)070
4.1 一階機(jī)器人系統(tǒng)模型070
4.2 連續(xù)時(shí)間下的機(jī)器人一致性控制074
4.2.1 問題描述074
4.2.2 設(shè)計(jì)控制器074
4.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證078
4.3 離散時(shí)間下的機(jī)器人一致性控制079
4.3.1 問題描述079
4.3.2 設(shè)計(jì)控制器080
4.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證082
4.4 切換拓?fù)湎到y(tǒng)的一致性控制083
4.4.1 問題描述083
4.4.2 設(shè)計(jì)控制器084
4.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證085
4.5 連續(xù)時(shí)間含時(shí)延系統(tǒng)的一致性控制086
4.5.1 問題描述086
4.5.2 設(shè)計(jì)控制器087
4.5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證090
4.6 領(lǐng)航跟隨系統(tǒng)的一致性控制091
4.6.1 問題描述091
4.6.2 設(shè)計(jì)控制器093
4.6.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證094
本章小結(jié)095
思考與練習(xí)題096

第5章二階多智能體機(jī)器人系統(tǒng)097
5.1 二階機(jī)器人系統(tǒng)模型097
5.2 連續(xù)時(shí)間下的機(jī)器人一致性控制101
5.2.1 問題描述101
5.2.2 設(shè)計(jì)控制器101
5.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證105
5.3 離散時(shí)間下的機(jī)器人一致性控制107
5.3.1 問題描述107
5.3.2 設(shè)計(jì)控制器107
5.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證111
5.4 連續(xù)時(shí)間含時(shí)延系統(tǒng)的一致性控制112
5.4.1 問題描述112
5.4.2 設(shè)計(jì)控制器112
5.4.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證116
5.5 領(lǐng)航跟隨系統(tǒng)的一致性控制117
5.5.1 問題描述117
5.5.2 設(shè)計(jì)控制器118
5.5.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證120
5.6 連續(xù)時(shí)間的機(jī)器人編隊(duì)控制122
5.6.1 問題描述122
5.6.2 設(shè)計(jì)控制器123
5.6.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證124
本章小結(jié)125
思考與練習(xí)題1250 0

第3篇多智能體機(jī)器人系統(tǒng)的應(yīng)用
第6章地面多無人車系統(tǒng)的協(xié)同控制128
6.1 無人車的運(yùn)動(dòng)原理128
6.1.1 平移運(yùn)動(dòng)129
6.1.2 旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)130
6.2 建立無人車模型130
6.2.1 無人車的動(dòng)力學(xué)模型131
6.2.2 無人車的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型132
6.3 多無人車系統(tǒng)建模135
6.3.1 模型轉(zhuǎn)換135
6.3.2 建立多無人車系統(tǒng)的模型136
6.4 多無人車系統(tǒng)的協(xié)同控制138
6.4.1 多無人車的一致性控制138
6.4.2 多無人車的編隊(duì)控制139
6.5 多無人車系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證141
6.5.1 實(shí)驗(yàn)1：多無人車的一致性控制142
6.5.2 實(shí)驗(yàn)2：多無人車的編隊(duì)控制142
本章小結(jié)144
思考與練習(xí)題145

第7章空中多系統(tǒng)的協(xié)同控制146
7.1 的飛行原理146
7.1.1 高度(height)運(yùn)動(dòng)148
7.1.2 橫滾(roll)運(yùn)動(dòng)148
7.1.3 俯仰(pitch)運(yùn)動(dòng)149
7.1.4 偏航(yaw)運(yùn)動(dòng)150
7.2 建立模型151
7.2.1 的動(dòng)力學(xué)模型151
7.2.2 的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型152
7.3 多系統(tǒng)建模155
7.3.1 模型的簡化155
7.3.2 建立多系統(tǒng)的模型156
7.4 多系統(tǒng)的協(xié)同控制158
7.4.1 多的動(dòng)態(tài)一致性控制158
7.4.2 多的靜態(tài)一致性控制160
7.4.3 多的編隊(duì)控制160
7.5 多系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證162
7.5.1 實(shí)驗(yàn)1：多的動(dòng)態(tài)一致性控制163
7.5.2 實(shí)驗(yàn)2：多的靜態(tài)一致性控制1
7.5.3 實(shí)驗(yàn)3：多的編隊(duì)控制165
本章小結(jié)167
思考與練習(xí)題168

第8章異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制和控制169
8.1 和無人車組成的異構(gòu)系統(tǒng)169
8.1.1 系統(tǒng)的設(shè)置169
8.1.2 建立模型170
8.2 異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制171
8.2.1 動(dòng)態(tài)一致性控制172
8.2.2 靜態(tài)一致性控制173
8.2.3 異構(gòu)系統(tǒng)的編隊(duì)控制173
8.3 異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的控制174
8.3.1 單體機(jī)器人的控制175
8.3.2 異構(gòu)系統(tǒng)的控制178
8.4 異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證180
8.4.1 實(shí)驗(yàn)1：多系統(tǒng)的編隊(duì)控制180
8.4.2 實(shí)驗(yàn)2：多無人車系統(tǒng)的編隊(duì)控制181
8.4.3 實(shí)驗(yàn)3：異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的仿真實(shí)驗(yàn)182
本章小結(jié)184
思考與練習(xí)題185

附錄A 本書中出現(xiàn)的縮略語對照表186

附錄B 常用的多智能體系統(tǒng)一致性協(xié)議187

參考文獻(xiàn)189

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