本文選題：異質(zhì) + 內(nèi)模定理�。� 參考：《西南交通大學》2017年碩士論文

【摘要】：近年來,多智能體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的研究受到了學者的廣泛關注,成為控制領域的研究熱點,同時已被廣泛應用到交通、電網(wǎng)、工業(yè)、社會、軍事等各大領域。本文利用圖論、矩陣論、系統(tǒng)穩(wěn)定性理論以及內(nèi)模定理等技術,對異質(zhì)多智能體系統(tǒng)輸出二分一致性問題進行系統(tǒng)深入地研究。首先,針對連續(xù)時間異質(zhì)多智能體系統(tǒng)網(wǎng)絡,研究基于符號圖的輸出二分一致性。系統(tǒng)中智能體間的拓撲結構用符號圖進行描述,即智能體間合作與對抗關系并存。而智能體的動態(tài)描述不再是一樣的,而是互不相同,尤其個體動態(tài)模型的狀態(tài)維數(shù)也不盡相同。該問題主要是利用符號圖與非負圖的特有性質(zhì),進一步分析常規(guī)一致性與二分一致性的關系。在已有研究成果的基礎上,分別設計兩種輸出反饋控制算法,來實現(xiàn)系統(tǒng)的輸出二分一致性,并通過系統(tǒng)仿真實例對上述兩種控制算法進行驗證。其次,針對離散時間異質(zhì)多智能體系統(tǒng)網(wǎng)絡,研究基于符號圖的輸出二分一致性。當系統(tǒng)中存在領導者時,即領導者-跟隨者模型,領導者是特殊的智能體,其運動完全由自身動力學決定,與其它跟隨智能體的運動無關,但會對部分跟隨智能體有一定的影響作用。通過設計合適的控制算法,使得領導者-跟隨者模型中的跟隨者智能體達到輸出二分一致性,其中部分跟隨者智能體與領導者的運動動態(tài)相同,而其余智能體與領導者完全相反。進而對更一般的無領導者模型進行研究,提出控制算法,利用圖論、矩陣論以及系統(tǒng)穩(wěn)定性理論得到輸出二分一致性。通過系統(tǒng)仿真實例對上述兩種控制算法進行驗證。最后,針對連續(xù)時間異質(zhì)多智能體系統(tǒng)網(wǎng)絡,研究基于有向切換符號圖的輸出二分一致性。基于固定有向圖的輸出二分一致性的研究可知,很難保證智能體間的拓撲結構不發(fā)生變化,因而研究基于有向切換符號圖的輸出二分一致性是非常有必要的。由于有向切換符號圖的拓撲結構隨時間發(fā)生變化,研究難度會更大。本文通過對有向切換符號圖在時域范圍內(nèi)提出一定的限制條件,并設計合適的控制算法,使得系統(tǒng)達到輸出二分一致性,并通過系統(tǒng)仿真實例對上述控制算法進行驗證。
[Abstract]:In recent years, the research on coordinated control of multi-agent system has been paid more and more attention by scholars. It has become the research hotspot in the field of control, and has been widely used in many fields such as transportation, power grid, industry, society, military and so on. By means of graph theory, matrix theory, system stability theory and internal model theorem, the binary consistency problem of heterogeneous multi-agent systems is studied systematically and deeply in this paper. Firstly, the binary consistency of output based on symbol graph is studied for continuous-time heterogeneous multi-agent networks. The topological structure of agents in the system is described by symbolic graph, that is, the cooperation and confrontation between agents coexist. The dynamic description of the agent is not the same, but different, especially the state dimension of the individual dynamic model. The problem is to further analyze the relationship between conventional consistency and dichotomous consistency by using the unique properties of symbolic graphs and nonnegative graphs. On the basis of the existing research results, two kinds of output feedback control algorithms are designed to realize the binary consistency of the output of the system, and the two control algorithms are verified by system simulation examples. Secondly, the binary consistency of output based on symbol graph is studied for discrete time heterogeneous multi-agent system network. When there is a leader in the system, that is, the leader-follower model, the leader is a special agent whose motion is completely determined by its own dynamics and independent of the movement of other following agents. However, it will have a certain effect on some following agents. By designing the appropriate control algorithm, the follower agent in the leader-follower model can achieve the binary consistency of output, and some of the follower agents have the same motion dynamics as the leader. The rest of the agents are the exact opposite of the leader. Furthermore, the more general leaderless model is studied, and the control algorithm is proposed. The binary consistency of output is obtained by using graph theory, matrix theory and system stability theory. The two control algorithms are verified by system simulation. Finally, the output binary consistency based on directed switched symbol graph is studied for continuous-time heterogeneous multi-agent networks. The study of output dichotomy based on fixed directed graph shows that it is difficult to ensure that the topology of agents does not change, so it is necessary to study the output dichotomy based on directed switched symbol graph. Because the topological structure of the directed switched symbol graph changes with time, it will be more difficult to study. In this paper, a certain limitation condition is proposed for the directed switched symbol graph in the time domain, and a suitable control algorithm is designed to make the system achieve the binary consistency of output, and the control algorithm is verified by a system simulation example.
【學位授予單位】：西南交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TP18

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本文編號：1846069