本文關(guān)鍵詞：考慮通信時滯的多智能體追蹤問題研究

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【摘要】：近年來,通訊技術(shù)、計算機技術(shù)理論、自動控制理論都得到了飛速的發(fā)展,與此同時,多智能體系統(tǒng)的研究也開始得到了越來越廣泛的研究與關(guān)注。多智能體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一致性問題是復(fù)雜動力學系統(tǒng)中非常有意義的理論問題,故也是控制學界的一個研究熱點。所謂一致性是指在一個多智能體系統(tǒng)中,隨著時間的推移,系統(tǒng)中所有智能體的狀態(tài)最終能夠趨于一個相同的值。追蹤問題可視為帶領(lǐng)導(dǎo)者的一致性問題,是一致性問題中很重要的一方面。在理論研究中,一般設(shè)定智能體之間可以實時和它的鄰居節(jié)點交換訊息。但是在現(xiàn)實操作的情況下,多智能體間的通訊可能存在不穩(wěn)定、失真和超出通訊半徑等情況。因此考慮通信時滯的多智能體追蹤問題研究仍然具有挑戰(zhàn)性。本文以代數(shù)圖論、矩陣論和現(xiàn)代控制理論以及穩(wěn)定性理論為研究工具,對考慮通信時滯的多智能體追蹤問題展開了研究。本文的研究內(nèi)容主要包括以下幾個方面:(1)研究了一階離散多智能體系統(tǒng)和二階連續(xù)多智能體系統(tǒng)的追蹤問題。在考慮通信時滯的情況下,分別通過網(wǎng)絡(luò)化預(yù)測控制算法和Lyapunov穩(wěn)定性分析,對目標智能體進行追蹤。最后,通過仿真實驗驗證理論分析的正確性有效性。(2)研究了基于Voronoi圖的時滯多智能體追蹤問題。通過借助Voronoi圖,二維空間被分成多個Voronoi單元。在追蹤過程中,不但拓撲結(jié)構(gòu)是變化的,相對應(yīng)的追蹤智能體也會發(fā)生切換,這與傳統(tǒng)意義上的切換拓撲結(jié)構(gòu)有著顯著的不同,即實現(xiàn)對目標的接力追蹤。提出的追蹤智能體的控制器解決了接力追蹤中的變拓撲問題以及時滯問題。(3)研究高階多智能體系統(tǒng)的追蹤問題,特別地,考慮了時變拓撲與通信時滯同時存在的情況。本文中研究的時變拓撲結(jié)構(gòu)是連續(xù)時變的,而非在幾個固定拓撲結(jié)構(gòu)之間切換。通過設(shè)計相應(yīng)的高階追蹤控制器,解決了在時變拓撲和通信時滯的情況下多智能體的追蹤問題,并通過仿真分析,可以看出設(shè)計的控制器合理利用通信時滯,改善了追蹤性能。
【學位授予單位】：北京理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18

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2 周，

本文編號：1294549