多智能體系統(tǒng)是通過智能體之間的局部協(xié)調和合作來完成工作的。與傳統(tǒng)的控制系統(tǒng)相比較,多智能體系統(tǒng)可以降低任務的復雜性并且具有靈活性高和可靠性強等優(yōu)點。一致性問題是多智能體系統(tǒng)研究的基礎,其中,提高一致性的收斂速率是眾多學者的研究重點。多智能體的有限時間一致性是指在合適的控制協(xié)議下,所有的智能體能根據(jù)局部信息調整自身狀態(tài),使狀態(tài)在有限時間內(nèi)獲得相同的值。因此,本文圍繞二階多智能體系統(tǒng)有限時間控制問題來進行研究,主要內(nèi)容如下:1.研究了有向拓撲結構下,二階非線性多智能體系統(tǒng)實現(xiàn)有限時間滯后一致的問題。滯后一致性是指為了避免擁塞,跟隨者以一定的時間差跟隨領導者的狀態(tài)軌跡。針對系統(tǒng)無擾動和含有擾動的情況下,分別給出了含有有限時間控制項的算法,并通過Lyapunov理論獲得能實現(xiàn)有限時間滯后一致的條件。最后通過數(shù)值仿真驗證了算法的有效性。2.針對控制輸入受限的情況下,考慮二階多智能體系統(tǒng)在無向拓撲結構下的有限時間一致性控制問題。首先考慮在耦合系數(shù)為固定值的情況下,系統(tǒng)實現(xiàn)有限時間一致的情況,提出了有限時間控制算法,基于齊次系統(tǒng)的有限時間理論證明了算法的有效性;其次,針對分布式控制協(xié)議中存在未知耦合... 

【文章來源】：天津大學天津市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

左圖為數(shù)千飛鳥集體遷徙，在空中排擊，同時也可以在寒冷的夜里互相保暖；右

天津大學碩士學位論文2統(tǒng)的協(xié)調控制�；趨f(xié)調控制的多智能體系統(tǒng)可以降低成本，減少危險性，提高完成度，因此，多智能體系統(tǒng)正在逐步取代人工操作，已經(jīng)被應用在很多的工業(yè)工程中，例如交通控制[6]、醫(yī)療診斷[7]、環(huán)境監(jiān)測[8]、軍事防衛(wèi)[8]等。圖1-2由人的行為抽象成一個智能體的模型多智能體系統(tǒng)的控制方法目前主要分為集中式控制[10]、分散式控制[11]和分布式控制[12]。其中，分布式系統(tǒng)具有其他控制系統(tǒng)所不具有的優(yōu)點：（1）高效性，各個智能體之間通過互相通信并行處理任務，從而縮短工作時間，提高效率；（2）可靠性，智能體可以通過信息交流及融合，感知整體環(huán)境并做出更好的反應；（3）靈活性，系統(tǒng)可以通過信息交互進行重構或者擴展，并且容易維護；（4）系統(tǒng)性，智能體通過交互形成一個大規(guī)模的自組織系統(tǒng)，具有較強的魯棒性和可靠性。這些優(yōu)點使得分布式控制系統(tǒng)得到了迅速發(fā)展，成為了當今多智能體系統(tǒng)協(xié)調控制的主流方式。在多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)同控制中，每個系統(tǒng)都具有自身的狀態(tài)變量和動態(tài)特性，在面對各種不可預知的環(huán)境變化時，如何設計分布式控制協(xié)議來保證系統(tǒng)的狀態(tài)變量達到一致或者同步，即一致性問題或者同步問題[13-15]，是網(wǎng)絡化多智能體動態(tài)系統(tǒng)中的研究重點。在實際應用中，系統(tǒng)的狀態(tài)可以是車輛的朝向或者位置[16]、傳感器網(wǎng)絡中傳感器讀數(shù)的估計[17]、震蕩的頻率[18]或者每個智能體的決策等。1.2多智能體一致性的研究現(xiàn)狀1.2.1多智能體一致性一致性問題的研究起源于管理科學和統(tǒng)計學領域，于20世紀60年代DeGroot首次提出了統(tǒng)計一致性理論[19]。二十年以后，隨著分布式系統(tǒng)的廣泛應用，一致

第2章基本理論11,,ijjijijaijlaij==(2-3)從表達式可以看出，矩陣L所有行元素的和等于零。特別地，若拓撲圖為無向圖，則圖的鄰接矩陣A，L和D都是對稱矩陣。下面舉例說明各個矩陣以及它們之間的關系：圖2-1有向圖G圖2-2有向圖G的生成樹圖2-1給出了有向圖G的拓撲結構圖。圖2-2中黑色粗線連接的拓撲圖為圖2-1中有向圖G的生成樹，其根節(jié)點為節(jié)點1。有向圖G是強連通的，因為圖中的任意兩點都存在路徑。假設圖中的所有邊的權重都為1，那么，由圖2-1可以得到鄰接矩陣和對角度矩陣分別為：001000100000100001020000110000002000,010001000100001000000010000110000002AD==(2-4)

【參考文獻】：
期刊論文
[1]領導-跟隨多智能體系統(tǒng)的滯后一致性[J]. 謝媛艷,王毅,馬忠軍.  物理學報. 2014(04)
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[3]基于多智能體技術的城市智能交通控制系統(tǒng)[J]. 歐海濤,張衛(wèi)東,張文淵,許曉鳴.  電子學報. 2000(12)



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