【摘要】：多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制在近年來成為了一個(gè)研究熱點(diǎn),這是由于它可以被廣泛應(yīng)用在工程,經(jīng)濟(jì),生物等方面,特別是多移動(dòng)機(jī)器人的姿態(tài)控制,無人飛行器的編隊(duì),微生物的聚集等問題中。在這之中,一些基本的控制問題得到了廣泛關(guān)注,比如一致性問題,分組一致性問題,包含控制問題,編隊(duì)控制問題等。此外,一些基本的控制策略也得到了廣泛的討論。本文主要研究了分?jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的一致性問題,分組一致性問題和包含控制問題,具體工作如下:1.第一部分,研究了采樣事件觸發(fā)控制策略下分?jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的一致性問題。首先,基于智能體的采樣時(shí)刻狀態(tài),設(shè)計(jì)了合適的事件觸發(fā)算法。由此,自然地避免了 Zeno現(xiàn)象。接著,為了保證分?jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的一致性,為系統(tǒng)設(shè)計(jì)了一個(gè)分布式控制協(xié)議。其中,每個(gè)智能體基于其鄰居智能體在事件觸發(fā)時(shí)刻的信息更新它當(dāng)前的狀態(tài)。此外,為了保證每個(gè)智能體收斂于預(yù)先給出的參考狀態(tài),還對(duì)系統(tǒng)使用了牽引控制技術(shù)。在線性矩陣不等式方法的幫助下,給出一些充分條件以保證分?jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的一致性。2.第二部分,研究了分?jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的分組一致性。借助于雙樹變換,證明了分?jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的一致性,和對(duì)應(yīng)的降維誤差系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性是等價(jià)的。為了解決分組一致性問題,設(shè)計(jì)了分布式控制協(xié)議,并且得到了一些實(shí)現(xiàn)分組一致性的充分條件和充分必要條件。其次,牽引控制理論也被應(yīng)用在了控制協(xié)議中,且證明了在牽引控制下,系統(tǒng)狀態(tài)會(huì)收斂的更加迅速。此外,變換拓?fù)湎路謹(jǐn)?shù)階多智能體系統(tǒng)的一致性也得到了考慮,而且得到了一些相應(yīng)的充分條件。3.第三部分,研究了帶有一般線性動(dòng)力學(xué)的分?jǐn)?shù)階異質(zhì)多智能體系統(tǒng)的包含控制問題。將包含控制問題轉(zhuǎn)化為了設(shè)計(jì)誤差向量的漸近穩(wěn)定問題。其次,設(shè)計(jì)了分布式觀測(cè)器和Luenberger觀測(cè)器,分別用來模擬它自己的信息和領(lǐng)導(dǎo)者所形成凸包的信息。在矩陣?yán)碚摵头謹(jǐn)?shù)階系統(tǒng)理論的幫助下,得到了一些實(shí)現(xiàn)包含控制的充分條件。若每個(gè)跟隨者是分?jǐn)?shù)階可穩(wěn)的和分?jǐn)?shù)階可檢測(cè)的,且領(lǐng)導(dǎo)者是可檢測(cè)的,則可以設(shè)計(jì)合適的分布式控制協(xié)議使得來實(shí)現(xiàn)包含控制。此外,對(duì)于系統(tǒng)的通信拓?fù)?只要求至少存在一條由領(lǐng)導(dǎo)者通向那些入度小于出度的跟隨者和孤立跟隨者的有向路。
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TP13
【圖文】：

矩陣Ｌ的特征值分別為０，０，０．４３８４，３．００００和４．５６１６，滿足定理４．３的條逡逑件。不失一般性，令４0）邋＝邋［邋－４邋１邋６邋－５邋２］＇圖４．４展示了智能體的狀態(tài)軌逡逑跡。由圖４．４可以看出，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了分組一致性，這證明了我們的理論結(jié)果。逡逑例２：考慮一個(gè)含有５個(gè)智能體的系統(tǒng)，控制協(xié)議為（４．６），拓?fù)鋱D由圖４．５給出。逡逑我們將所有智能體分為兩組，智能體１，２和３屬于組１，智能體４和５屬于組２。因逡逑３７逡逑

０邋０－１逡逑由此可得，滿足了定理４．６的條件。不失一般性，我們選擇和例２中相同的初始條逡逑件，即ｊｃ（0）邋＝邋［邋－４邋１邋６邋－５邋２］＇圖４．７展示了智能體的狀態(tài)軌跡。由圖４．７，我逡逑們可以得出實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的分組一致性，這也證明了定理４．６。逡逑注４．１０我們注意到，例２中，不帶有控制牽引的系統(tǒng)中智能體的狀態(tài)軌跡是發(fā)散逡逑的。然而，由例３，我們可以得到，在對(duì)于系統(tǒng)中一部分智能體施加恰當(dāng)牽引控制逡逑的情況下，分組一致性問題可以被解決。也就是說，基于定理４．６，可以設(shè)計(jì)合適逡逑的牽引控制，使得原本不能實(shí)現(xiàn)分組一致性的多智能體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)分組一致性。逡逑例４：考慮一個(gè)含有５個(gè)智能體的系統(tǒng)，控制協(xié)議由（４．３０）給出，切換拓?fù)鋱D逡逑由圖４．８，圖４．９和圖４．１０給出。我們將所有智能體分為兩組，智能體１，邋２和３屬于逡逑組１

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 張青;弓志坤;楊正全;陳增強(qiáng);;多智能體系統(tǒng)的自適應(yīng)群集分布式優(yōu)化（英文）[J];控制理論與應(yīng)用;2019年04期

2 方建印;謝欣欣;;具有飽和輸入和通信約束的多智能體系統(tǒng)的包含控制[J];河南工程學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年04期

3 李健;沈艷軍;劉允剛;;線性多智能體系統(tǒng)一致性的自適應(yīng)動(dòng)態(tài)規(guī)劃求解方法[J];系統(tǒng)科學(xué)與數(shù)學(xué);2016年07期

4 楊瑞;葉冬;;多智能體系統(tǒng)一致性研究[J];山東工業(yè)技術(shù);2017年07期

5 張曉嬌;崔寶同;齊斌;;二階多智能體系統(tǒng)一致性的幾個(gè)條件（英文）[J];控制工程;2017年04期

6 姜香菊;紀(jì)志堅(jiān);孫方剛;李自強(qiáng);;二階多智能體系統(tǒng)的能觀性[J];工業(yè)控制計(jì)算機(jī);2017年05期

7 朱美玲;趙蕊;徐勇;;速度不可測(cè)的異構(gòu)多智能體系統(tǒng)一致性分析[J];計(jì)算機(jī)工程與科學(xué);2017年09期

8 莫立坡;于永光;;多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間旋轉(zhuǎn)環(huán)繞控制（英文）[J];自動(dòng)化學(xué)報(bào);2017年09期

9 聞國光;黃俊;于玉潔;;異質(zhì)多智能體系統(tǒng)在固定拓?fù)湎碌姆纸M一致性[J];北京交通大學(xué)學(xué)報(bào);2016年03期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 張文廣;郭振凱;;一類高階多智能體系統(tǒng)的一致控制研究[A];中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專業(yè)委員會(huì)C卷[C];2011年

2 金英花;吳晨;王世麗;;帶有時(shí)滯的二階多智能體系統(tǒng)群集運(yùn)動(dòng)分析[A];數(shù)學(xué)力學(xué)物理學(xué)高新技術(shù)交叉研究進(jìn)展 ——中國交叉科學(xué)學(xué)會(huì)第十七屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2018年

3 陳增強(qiáng);;多智能體系統(tǒng)魯棒編隊(duì)跟蹤控制及包容控制研究[A];2015年中國自動(dòng)化大會(huì)摘要集[C];2015年

4 張馨元;陳中高;吉國華;;基于多智能體系統(tǒng)的建筑自動(dòng)排布工具原型研究[A];數(shù)字技術(shù)·建筑全生命周期——2018年全國建筑院系建筑數(shù)字技術(shù)教學(xué)與研究學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2018年

5 楊洪勇;劉啟明;;時(shí)延不同的二階多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)控制[A];2009中國控制與決策會(huì)議論文集（1）[C];2009年

6 薛宏濤;沈林成;;基于協(xié)進(jìn)化方法的多智能體系統(tǒng)及其符號(hào)演繹理論模型[A];第二十六屆中國控制會(huì)議論文集[C];2007年

7 虞文武;;多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同控制與優(yōu)化的新挑戰(zhàn)[A];2015年中國自動(dòng)化大會(huì)摘要集[C];2015年

8 楊洪勇;路蘭;李曉;;時(shí)延多智能體系統(tǒng)的群集運(yùn)動(dòng)[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議論文（摘要）匯集[C];2009年

9 梁泉;許曉鳴;張鐘俊;;多智能體系統(tǒng)智能體協(xié)作層的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[A];1995年中國智能自動(dòng)化學(xué)術(shù)會(huì)議暨智能自動(dòng)化專業(yè)委員會(huì)成立大會(huì)論文集（下冊(cè)）[C];1995年

10 鄢昒易;何瀟;王子棟;周東華;;一類LPV多智能體系統(tǒng)的分布式故障診斷[A];第25屆中國控制與決策會(huì)議論文集[C];2013年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前1條

1 本報(bào)記者 常麗君;讓人類與機(jī)器人聯(lián)手[N];科技日?qǐng)?bào);2016年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 鄭佃好;切換拓?fù)湎碌亩嘀悄荏w協(xié)同控制系統(tǒng)研究[D];電子科技大學(xué);2019年

2 Ruchdee Binmad;多智能體系統(tǒng)中信任恢復(fù)框架的計(jì)算模型[D];大連理工大學(xué);2019年

3 羅凱;多智能體系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)覆蓋控制研究[D];華中科技大學(xué);2019年

4 陳東亮;網(wǎng)絡(luò)化多智能體系統(tǒng)編隊(duì)控制策略設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

5 魏波;多智能體系統(tǒng)的事件驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)與同步分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2019年

6 趙亞東;線性多智能體系統(tǒng)的抗干擾協(xié)同控制器設(shè)計(jì)研究[D];上海交通大學(xué);2018年

7 時(shí)良仁;輸入飽和多智能體系統(tǒng)的半全局魯棒及輸出一致性[D];上海交通大學(xué);2018年

8 萬穎;時(shí)滯網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)分析及采樣控制[D];東南大學(xué);2017年

9 張婷;幾類多智能體系統(tǒng)量化學(xué)習(xí)一致性研究[D];西安電子科技大學(xué);2017年

10 馬婧瑛;多智能體系統(tǒng)的性能優(yōu)化[D];西安電子科技大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 周譽(yù);一類異構(gòu)線性多智能體系統(tǒng)的包含控制問題研究[D];渤海大學(xué);2019年

2 汪茹;具有隨機(jī)丟包的群集行為研究[D];江南大學(xué);2019年

3 李云;集群網(wǎng)絡(luò)的一致性研究[D];河南理工大學(xué);2018年

4 成云;多智能體系統(tǒng)的自觸發(fā)控制研究[D];河南理工大學(xué);2018年

5 梁嘉琪;通信約束下多智能體系統(tǒng)的迭代學(xué)習(xí)控制[D];河南理工大學(xué);2018年

6 王曼任;多智能體系統(tǒng)的尺度群一致性[D];電子科技大學(xué);2019年

7 趙振;基于自適應(yīng)技術(shù)的多智能體系統(tǒng)容錯(cuò)控制及電路實(shí)現(xiàn)[D];合肥工業(yè)大學(xué);2019年

8 王世麗;帶通信時(shí)滯的多智能體系統(tǒng)群集運(yùn)動(dòng)的研究[D];江南大學(xué);2019年

9 Eric Sylvester MWANANDIYE;[D];江蘇大學(xué);2019年

10 肖會(huì)麗;基于非線性領(lǐng)導(dǎo)的非線性多智能體系統(tǒng)的全局協(xié)同魯棒輸出調(diào)節(jié)[D];曲阜師范大學(xué);2019年

本文編號(hào)：2737286