二阶多智能体系统的最优时不变分布式编队跟踪

本文解决最优时不变编队跟踪问题，旨在为具有二阶积分器动力学的多智能体系统提供分布式解决方案。文献中多数多智能体编队跟踪相关结果在探究分布式反馈控制律时未考虑能量问题。为纳入这一关键设计因素，我们形式化并提出了一个优化问题的解，该问题通过优化代价中势函数的特定关键选取，囊括了轨迹跟踪、基于距离的编队控制与输入能量最小化。为此，我们展示了如何借助基于投影算子的轨迹优化牛顿法（PRONTO）以集中式方式计算逆动力学，更重要的是，我们利用该离线解作为通用参考来设计稳定的在线分布式控制律。最后，给出了涉及在三维空间中沿发夹形路径跟踪的立方编队数值示例，以验证所提控制策略。