| 摘要 | 第3-5页 |
| Abstract | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第12-26页 |
| 1.1 引言 | 第12-14页 |
| 1.2 研究背景及意义 | 第14-17页 |
| 1.3 分群控制的研究现状 | 第17-21页 |
| 1.3.1 基于协调规划的智能化分群 | 第17-20页 |
| 1.3.2 基于局部交互的自组织分群 | 第20-21页 |
| 1.4 自组织分群控制研究中的主要问题 | 第21-23页 |
| 1.5 本论文的主要研究内容 | 第23-26页 |
| 第二章 基础知识 | 第26-38页 |
| 2.1 引言 | 第26页 |
| 2.2 代数图论基础 | 第26-28页 |
| 2.3 矩阵相关理论基础 | 第28-31页 |
| 2.3.1 克罗内克积 | 第28-29页 |
| 2.3.2 线性矩阵不等式 | 第29-31页 |
| 2.4 状态观测器理论基础 | 第31-33页 |
| 2.4.1 状态观测器系统构成 | 第31-32页 |
| 2.4.2 状态观测器系统特性 | 第32-33页 |
| 2.5 LaSalle不变集定理 | 第33-35页 |
| 2.6 时延系统理论基础 | 第35-37页 |
| 2.6.1 Lyapunov-Razumikhin定理 | 第35-36页 |
| 2.6.2 Lyapunov-Krasovskii定理 | 第36-37页 |
| 2.7 本章小结 | 第37-38页 |
| 第三章 群集系统的分群运动机理与建模 | 第38-54页 |
| 3.1 引言 | 第38-39页 |
| 3.2 分群运动中的信息传播机制 | 第39-43页 |
| 3.2.1 群集内的信息传播模式 | 第39-42页 |
| 3.2.2 自组织分群运动中的信息传播 | 第42-43页 |
| 3.3 群集系统自组织分群行为机理 | 第43-47页 |
| 3.3.1 个体间的选择性交互作用 | 第43-44页 |
| 3.3.2 信息在群内的层级式传播 | 第44-45页 |
| 3.3.3 群集系统的分群运动机理 | 第45-47页 |
| 3.4 基于信息耦合度的分群控制模型构建 | 第47-50页 |
| 3.4.1 信息耦合度 | 第47-48页 |
| 3.4.2 自组织分群控制框架建模 | 第48-50页 |
| 3.5 分群行为指标参数 | 第50-52页 |
| 3.5.1 分群性能参数 | 第50-51页 |
| 3.5.2 分群状态参数 | 第51-52页 |
| 3.6 本章小结 | 第52-54页 |
| 第四章 基于信息耦合度的群集系统分群控制方法 | 第54-74页 |
| 4.1 引言 | 第54-55页 |
| 4.2 分群控制问题描述 | 第55-56页 |
| 4.3 群集系统的分群控制策略 | 第56-58页 |
| 4.3.1 信息耦合度建模 | 第56-57页 |
| 4.3.2 基于"max-ICD"的分群策略 | 第57-58页 |
| 4.4 基于信息耦合度的自组织分群控制算法 | 第58-68页 |
| 4.4.1 分群控制算法设计 | 第59-61页 |
| 4.4.2 分群算法稳定性分析 | 第61-63页 |
| 4.4.3 仿真实验与结果分析 | 第63-68页 |
| 4.5 参数对分群行为的影响讨论 | 第68-73页 |
| 4.5.1 环境噪声对分群行为的影响 | 第68-69页 |
| 4.5.2 感知半径对分群行为的影响 | 第69-71页 |
| 4.5.3 分群阈值对分群行为的影响 | 第71-73页 |
| 4.6 本章小结 | 第73-74页 |
| 第五章 无速度测量下群集系统分群控制方法 | 第74-92页 |
| 5.1 引言 | 第74-75页 |
| 5.2 无速度测量下的分群控制问题描述 | 第75-76页 |
| 5.3 无速度测量下的分群控制策略 | 第76-78页 |
| 5.3.1 无速度测量下的信息耦合度建模 | 第76-77页 |
| 5.3.2 基于分布式观测器的速度估计 | 第77-78页 |
| 5.4 无速度测量下群集系统分群控制算法 | 第78-86页 |
| 5.4.1 分群控制算法设计 | 第78-80页 |
| 5.4.2 分群算法稳定性分析 | 第80-83页 |
| 5.4.3 仿真实验与结果分析 | 第83-86页 |
| 5.5 速度信息缺失对分群行为的影响 | 第86-89页 |
| 5.6 采样周期对分群行为的影响 | 第89-90页 |
| 5.7 本章小结 | 第90-92页 |
| 第六章 具有时延的群集系统分群控制方法 | 第92-116页 |
| 6.1 引言 | 第92-93页 |
| 6.2 时延下的分群控制问题描述 | 第93-94页 |
| 6.3 分群控制算法的时延局限性研究 | 第94-100页 |
| 6.3.1 引入时延后分群控制算法的性能 | 第94-99页 |
| 6.3.2 分群控制算法的时延局限性讨论 | 第99-100页 |
| 6.4 面向时延的群集系统分群控制方法研究 | 第100-112页 |
| 6.4.1 定常时延下的分群控制算法 | 第102-106页 |
| 6.4.2 时变时延下的分群控制算法 | 第106-112页 |
| 6.5 时延对分群行为的影响 | 第112-114页 |
| 6.5.1 定常时延对分群行为的影响 | 第112-113页 |
| 6.5.2 时变时延对分群行为的影响 | 第113-114页 |
| 6.6 本章小结 | 第114-116页 |
| 第七章 群集机器人分群控制实验 | 第116-134页 |
| 7.1 引言 | 第116页 |
| 7.2 E-puck机器人简介 | 第116-121页 |
| 7.2.1 E-puck硬件系统 | 第117-119页 |
| 7.2.2 E-puck软件开发平台 | 第119-121页 |
| 7.3 E-puck机器人建模 | 第121-124页 |
| 7.3.1 E-puck机器人运动学建模 | 第121-123页 |
| 7.3.2 E-puck机器人量测系统建模 | 第123-124页 |
| 7.4 E-puck群集机器人分群控制算法实现 | 第124-128页 |
| 7.4.1 E-puck群集机器人分群控制策略 | 第124-126页 |
| 7.4.2 E-puck群集机器人分群应用算法 | 第126-128页 |
| 7.5 E-puck群集机器人分群实验验证 | 第128-132页 |
| 7.5.1 实验场景及参数设置 | 第128-129页 |
| 7.5.2 分群实验结果及分析 | 第129-132页 |
| 7.6 本章小结 | 第132-134页 |
| 第八章 总结与展望 | 第134-140页 |
| 8.1 全文总结 | 第134-135页 |
| 8.2 研究展望 | 第135-140页 |
| 附录 | 第140-144页 |
| 参考文献 | 第144-160页 |
| 博士期间完成的学术论文和参与的科研项目 | 第160-162页 |
| 致谢 | 第162-164页 |