隨著現(xiàn)代控制技術(shù)的不斷發(fā)展進步,需要處理的信息量也急劇增加,集中式控制很難承受如此大的計算負擔,因此多智能體的分布式控制策略應運而生。分布式策略可以解決多個智能體合作的大規(guī)模問題,增大系統(tǒng)的容量,提高網(wǎng)絡(luò)的魯棒性。現(xiàn)如今,分布式優(yōu)化算法已經(jīng)被廣泛應用在深度學習、人工智能、資源管理、無人機編隊等領(lǐng)域,而隨著多智能體技術(shù)的發(fā)展,隱私性更好、收斂速率更快的分布式算法成為人們的研究熱點。針對近期的研究熱點,本文主要的研究內(nèi)容如下:針對網(wǎng)絡(luò)拓撲為強連通權(quán)重平衡有向圖的情況,設(shè)計了離散時間的分布式優(yōu)化算法。通過梯度限制策略避免了步長選擇的困難性,通過線性變換,將優(yōu)化問題的最優(yōu)解轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)的穩(wěn)定點問題。并構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù)來驗證算法的收斂性,得到算法以線性速率收斂到最優(yōu)解。并進一步將提出的算法與事件觸發(fā)協(xié)議相結(jié)合,在犧牲一部分收斂速率的前提下,減少了智能體之間的通信,降低了通信負擔。針對網(wǎng)絡(luò)拓撲為強連通非平衡有向圖的情況,利用智能體的入度信息,設(shè)計了一種行隨機優(yōu)化算法。在分布式優(yōu)化算法中,步長的選擇是算法的重要組成部分,與算法的收斂速度密切相關(guān)。通過增加額外的動力學方程,允許智能體每個時刻所使用的步... 

【文章來源】：大連理工大學遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 多智能體系統(tǒng)的研究背景和意義
    1.2 多智能體系統(tǒng)分布式優(yōu)化問題研究現(xiàn)狀
        1.2.1 基于一致性的分布式優(yōu)化
        1.2.2 分布式衰減步長算法
        1.2.3 分布式定步長算法
    1.3 預備知識
        1.3.1 圖的基本概念
        1.3.2 鄰接矩陣
        1.3.3 凸優(yōu)化理論
    1.4 論文主要研究內(nèi)容
2 基于平衡有向圖的分布式優(yōu)化
    2.1 問題描述
    2.2 算法的設(shè)計與分析
        2.2.1 離散優(yōu)化算法設(shè)計
        2.2.2 事件觸發(fā)下優(yōu)化算法設(shè)計
    2.3 數(shù)值仿真
    2.4 本章小結(jié)
3 基于非平衡有向圖的分布式約束優(yōu)化
    3.1 問題描述
    3.2 算法的設(shè)計與分析
        3.2.1 基于分段步長的優(yōu)化算法設(shè)計
        3.2.2 算法的收斂性
    3.3 數(shù)值仿真
    3.4 本章小結(jié)
4 基于獨立步長的分布式優(yōu)化算法
    4.1 問題描述
    4.2 算法的設(shè)計與分析
    4.3 數(shù)值仿真
    4.4 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻
附錄A 符號與縮寫
攻讀碩士學位期間發(fā)表學術(shù)論文情況
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]Distributed Energy Sharing in Energy Internet Through Distributed Averaging[J]. Yangyang Ming,Jie Yang,Junwei Cao,Ziqiang Zhou,Chunxiao Xing.  Tsinghua Science and Technology. 2018(03)
[2]分布式并行網(wǎng)絡(luò)拓撲計算關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 王健,陳威,湯衛(wèi)東,王昊,金芬蘭.  電力系統(tǒng)保護與控制. 2017(02)
[3]基于一致性算法的主動配電網(wǎng)分布式優(yōu)化調(diào)度[J]. 蒲天驕,劉威,陳乃仕,王曉輝,董雷.  中國電機工程學報. 2017(06)
[4]三維動態(tài)環(huán)境下多無人機編隊分布式保持控制[J]. 邵壯,祝小平,周洲,張波,王彥雄.  控制與決策. 2016(06)
[5]切換網(wǎng)絡(luò)下時變線性多智能體系統(tǒng)的指數(shù)同步[J]. 王興平,宋艷榮,程兆林.  自動化學報. 2015(08)
[6]分布式優(yōu)化:算法設(shè)計和收斂性分析[J]. 洪奕光,張艷瓊.  控制理論與應用. 2014(07)



本文編號：2947844