多智能体机器人系统控制及其应用
￥79.80定价
作者： 戴凤智
出版时间：2023-08
出版社：化学工业出版社
- 化学工业出版社
- 9787122437037
- 1-1
- 470446
- 48251698-6
- 小16开
- 2023-08
- 225
- 195
- ①TP242.6
- 自动化与电气类
- 本科
作者简介
内容简介
本书分为3篇内容。第1篇是多智能体机器人系统的基础（第1～3章），介绍多智能体系统的概念、必要的控制原理和数理知识。第2篇是多智能体机器人系统的控制（第4～5章），分别针对一阶和二阶多智能体系统进行了各种情况下的一致性和编队控制与验证。第3篇是多智能体机器人系统的应用（第6～8章），分别针对多无人车系统、多无人机系统以及由它们组成的异构多智能体系统，讲述了在各种情况下的一致性控制、编队控制和最优控制等的实验与应用。
本书为高等院校研究生教材，也可作为自动化类、电子信息类、机器人工程等相关专业的本科教材，还可供相关领域的工程技术人员参考。
本书配有PPT电子课件、教学大纲和授课计划，以及各章习题的参考答案，免费提供给选用本书作为教材的授课教师和读者。需要者请登录化学工业出版社化工教育（www.cipedu.com.cn）下载。
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目录
第一部分 多智能体机器人系统的基础
1 多智能体机器人系统
1.1 多智能体机器人系统简介
1.1.1 理论发展及其特点
1.1.2 多智能体系统的研究内容
1.1.3 多智能体系统的应用领域
1.2 多智能体机器人系统的控制
1.3 多智能体机器人系统的编队控制
1.4 多智能体机器人系统的控制形式
1.5 本书的结构安排
思考与练习题
2 多智能体机器人系统的控制原理
2.1 机器人的经典控制理论
2.1.1 线性连续系统
2.1.2 线性离散系统
2.2 机器人的线性系统理论
2.2.1 状态空间分析
2.2.2 定常连续系统求解
2.2.3 定常离散系统求解
2.2.4 可控性和可观性
2.3 李雅普诺夫稳定性分析
2.3.1 李雅普诺夫稳定性
2.3.2 李雅普诺夫稳定判据
2.3.3 李雅普诺夫第二法稳定性判据
本章小结
思考与练习题
3 多智能体机器人系统的数理知识
3.1 多智能体分析的代数图论
3.1.1 图的概念
3.1.2 图的类型
3.1.3 图的矩阵表示
3.2 多智能体相关的矩阵分析
3.2.1 矩阵基础
3.2.2 矩阵分析
3.3 机器人的坐标转换
3.3.1 二维空间转换
3.3.2 三维空间转换
本章小结
思考与练习题
第二部分 多智能体机器人系统的控制
4 一阶多智能体机器人系统
4.1 一阶机器人系统模型
4.2 连续时间下的机器人一致性控制
4.2.1 问题描述
4.2.2 设计控制器
4.2.3 实验验证
4.3 离散时间下的机器人一致性控制
4.3.1 问题描述
4.3.2 设计控制器
4.3.3 实验验证
4.4 切换拓扑系统的一致性控制
4.4.1 问题描述
4.4.2 设计控制器
4.4.3 实验验证
4.5 连续时间含时延系统的一致性控制
4.5.1 问题描述
4.5.2 设计控制器
4.5.3 实验验证
4.6 领航与跟随系统的一致性控制
4.6.1 问题描述
4.6.2 设计控制器
4.6.3 实验验证
本章小结
思考与练习题
5 二阶多智能体机器人系统
5.1 二阶机器人系统模型
5.2 连续时间下的机器人一致性控制
5.2.1 问题描述
5.2.2 设计控制器
5.2.3 实验验证
5.3 离散时间下的机器人一致性控制
5.3.1 问题描述
5.3.2 设计控制器
5.3.3 实验验证
5.4 连续时间含时延系统的一致性控制
5.4.1 问题描述
5.4.2 设计控制器
5.4.3 实验验证
5.5 领航与跟随系统的一致性控制
5.5.1 问题描述
5.5.2 设计控制器
5.5.3 实验验证
5.6 连续时间的机器人编队控制
5.6.1 问题描述
5.6.2 设计控制器
5.6.3 实验验证
本章小结
思考与练习题
第三部分 多智能体机器人系统的应用
6. 地面多无人车系统的协同控制
6.1 无人车的运动原理
6.1.1 平移运动
6.1.2 旋转运动
6.2 建立无人车模型
6.2.1 无人车的动力学模型
6.2.2 无人车的运动学模型
6.3 多无人车系统建模
6.3.1 模型转换
6.3.2 建立多无人车系统的模型
6.4 多无人车系统的协同控制
6.4.1 多无人车的一致性控制
6.4.2 多无人车的编队控制
6.5 多无人车系统的实验验证
6.5.1 实验1：多无人车的一致性控制
6.5.2 实验2：多无人车的编队控制
本章小结
思考与练习题
7. 空中多无人机系统的协同控制
7.1 无人机的飞行原理
7.2 建立无人机模型
7.2.1 无人机的动力学模型
7.2.2 无人机的运动学模型
7.3 多无人机系统建模
7.3.1 模型的简化
7.3.2 建立多无人机系统的模型
7.4 多无人机系统的协同控制
7.4.1 多无人机的动态一致性控制
7.4.2 多无人机的静态一致性控制
7.4.3 多无人机的编队控制
7.5 多无人机系统的实验验证
7.5.1 实验1：多无人机的动态一致性控制
7.5.2 实验2：多无人机的静态一致性控制
7.5.3 实验3：多无人机的编队控制
本章小结
思考与练习题
8. 异构多智能体系统的协同控制和最优控制
8.1 无人机和无人车组成的异构系统
8.1.1 系统的设置
8.1.2 建立模型
8.2 异构多智能体系统的协同控制
8.2.1 动态一致性控制
8.2.2 静态一致性控制
8.2.3 异构系统的编队控制
8.3 异构多智能体系统的最优控制
8.3.1 单体机器人的最优控制
8.3.2 异构系统的最优控制
8.4 异构多智能体系统的实验验证
8.4.1 实验1：多无人机系统的最优编队控制
8.4.2 实验2：多无人车系统的最优编队控制
8.4.3 实验3：异构多智能体系统的仿真实验
本章小结
思考与练习题
附录A 本书中出现的缩略语对照表
附录B 常用的多智能体系统一致性协议
参考文献
1 多智能体机器人系统
1.1 多智能体机器人系统简介
1.1.1 理论发展及其特点
1.1.2 多智能体系统的研究内容
1.1.3 多智能体系统的应用领域
1.2 多智能体机器人系统的控制
1.3 多智能体机器人系统的编队控制
1.4 多智能体机器人系统的控制形式
1.5 本书的结构安排
思考与练习题
2 多智能体机器人系统的控制原理
2.1 机器人的经典控制理论
2.1.1 线性连续系统
2.1.2 线性离散系统
2.2 机器人的线性系统理论
2.2.1 状态空间分析
2.2.2 定常连续系统求解
2.2.3 定常离散系统求解
2.2.4 可控性和可观性
2.3 李雅普诺夫稳定性分析
2.3.1 李雅普诺夫稳定性
2.3.2 李雅普诺夫稳定判据
2.3.3 李雅普诺夫第二法稳定性判据
本章小结
思考与练习题
3 多智能体机器人系统的数理知识
3.1 多智能体分析的代数图论
3.1.1 图的概念
3.1.2 图的类型
3.1.3 图的矩阵表示
3.2 多智能体相关的矩阵分析
3.2.1 矩阵基础
3.2.2 矩阵分析
3.3 机器人的坐标转换
3.3.1 二维空间转换
3.3.2 三维空间转换
本章小结
思考与练习题
第二部分 多智能体机器人系统的控制
4 一阶多智能体机器人系统
4.1 一阶机器人系统模型
4.2 连续时间下的机器人一致性控制
4.2.1 问题描述
4.2.2 设计控制器
4.2.3 实验验证
4.3 离散时间下的机器人一致性控制
4.3.1 问题描述
4.3.2 设计控制器
4.3.3 实验验证
4.4 切换拓扑系统的一致性控制
4.4.1 问题描述
4.4.2 设计控制器
4.4.3 实验验证
4.5 连续时间含时延系统的一致性控制
4.5.1 问题描述
4.5.2 设计控制器
4.5.3 实验验证
4.6 领航与跟随系统的一致性控制
4.6.1 问题描述
4.6.2 设计控制器
4.6.3 实验验证
本章小结
思考与练习题
5 二阶多智能体机器人系统
5.1 二阶机器人系统模型
5.2 连续时间下的机器人一致性控制
5.2.1 问题描述
5.2.2 设计控制器
5.2.3 实验验证
5.3 离散时间下的机器人一致性控制
5.3.1 问题描述
5.3.2 设计控制器
5.3.3 实验验证
5.4 连续时间含时延系统的一致性控制
5.4.1 问题描述
5.4.2 设计控制器
5.4.3 实验验证
5.5 领航与跟随系统的一致性控制
5.5.1 问题描述
5.5.2 设计控制器
5.5.3 实验验证
5.6 连续时间的机器人编队控制
5.6.1 问题描述
5.6.2 设计控制器
5.6.3 实验验证
本章小结
思考与练习题
第三部分 多智能体机器人系统的应用
6. 地面多无人车系统的协同控制
6.1 无人车的运动原理
6.1.1 平移运动
6.1.2 旋转运动
6.2 建立无人车模型
6.2.1 无人车的动力学模型
6.2.2 无人车的运动学模型
6.3 多无人车系统建模
6.3.1 模型转换
6.3.2 建立多无人车系统的模型
6.4 多无人车系统的协同控制
6.4.1 多无人车的一致性控制
6.4.2 多无人车的编队控制
6.5 多无人车系统的实验验证
6.5.1 实验1：多无人车的一致性控制
6.5.2 实验2：多无人车的编队控制
本章小结
思考与练习题
7. 空中多无人机系统的协同控制
7.1 无人机的飞行原理
7.2 建立无人机模型
7.2.1 无人机的动力学模型
7.2.2 无人机的运动学模型
7.3 多无人机系统建模
7.3.1 模型的简化
7.3.2 建立多无人机系统的模型
7.4 多无人机系统的协同控制
7.4.1 多无人机的动态一致性控制
7.4.2 多无人机的静态一致性控制
7.4.3 多无人机的编队控制
7.5 多无人机系统的实验验证
7.5.1 实验1：多无人机的动态一致性控制
7.5.2 实验2：多无人机的静态一致性控制
7.5.3 实验3：多无人机的编队控制
本章小结
思考与练习题
8. 异构多智能体系统的协同控制和最优控制
8.1 无人机和无人车组成的异构系统
8.1.1 系统的设置
8.1.2 建立模型
8.2 异构多智能体系统的协同控制
8.2.1 动态一致性控制
8.2.2 静态一致性控制
8.2.3 异构系统的编队控制
8.3 异构多智能体系统的最优控制
8.3.1 单体机器人的最优控制
8.3.2 异构系统的最优控制
8.4 异构多智能体系统的实验验证
8.4.1 实验1：多无人机系统的最优编队控制
8.4.2 实验2：多无人车系统的最优编队控制
8.4.3 实验3：异构多智能体系统的仿真实验
本章小结
思考与练习题
附录A 本书中出现的缩略语对照表
附录B 常用的多智能体系统一致性协议
参考文献
