Distributed formation control of multi-agent systems

Abstract

Diese Dissertation behandelt die verteilte Regelung von Multi-Agenten-Systemen mit Formationsflügen als Schwerpunkt. Ein wesentlicher Beitrag ist ein neuer Ansatz zur Reglersynthese auf der Grundlage einer Deskriptordarstellung des Multi-Agenten-Systems, welcher in dieser Arbeit entwickelt und erfolgreich in Simulationen getestet wurde. Zudem wurden bestehende Ansätze in einer Simulationsstudie untersucht und eine neue Reglerarchitektur eingeführt, welche die Vorteile der bestehenden Ansätze vereint. Mit dem Ziel der experimentellen Validierung dieser Ergebnisse wurden Versuchsplattformen mit mehreren Quadrokoptern entwickelt. Diese werden zusammen mit ersten damit erzielten Ergebnissen vorgestellt.

This thesis addresses distributed control of multi-agent systems with a focus on formation flight control. As a central contribution, a novel controller synthesis scheme has been developed based on a descriptor representation of the multi-agent system and successfully tested in simulation. Furthermore, existing control approaches have been examined in a simulation study and a new architecture has been introduced, combining the advantages of existing schemes. Aiming at experimental validation, experimental setups involving multiple quad-rotor helicopters have been developed and are presented together with early experimental results.