本文關鍵詞：具有通訊時滯的多智能體系統(tǒng)平均一致性和包含控制

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【摘要】：隨著網(wǎng)絡化系統(tǒng)的日益龐大,集中式控制策略的全局信息獲取受到網(wǎng)絡帶寬和計算機處理能力等限制,變得越來越困難。而分布式控制因其具有良好的模塊性、易于擴展性和魯棒性得到重視。由于在軍事和民用方面都有著廣泛的應用,多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)調控制受到廣泛關注。一致性問題是研究多智能體系統(tǒng)協(xié)調控制的基礎性問題,也是研究如何充分發(fā)揮多智能體系統(tǒng)優(yōu)勢的關鍵所在,更是整個系統(tǒng)性能優(yōu)劣的體現(xiàn)。在多智能體系統(tǒng)里面,可能存在一個或者多個領導,當系統(tǒng)含有多個領導時,一致性問題變?yōu)榘刂茊栴}。包含控制問題也是多智能體系統(tǒng)協(xié)調控制中的一個重要的研究課題,在實際生活中有很多潛在的應用。因此,本文不僅對多智能體系統(tǒng)一致性問題進行了研究,對含有多個領導的多智能體系統(tǒng)的包含控制問題也進行了分析。論文主要工作概括如下：研究切換拓撲情況下線性和Lipschitz非線性多智能體系統(tǒng)的平均一致性問題。首先,對于帶有時滯的線性多智能體,設計一種PD類型的一致性算法。通過系統(tǒng)變換,將具有傳輸時滯的多智能體系統(tǒng)一致性控制問題轉換成切換時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析問題。構造包含三重積分項的Lyapunov-Krasovskii函數(shù),分析系統(tǒng)的穩(wěn)定性,得到系統(tǒng)在任意切換拓撲下達到平均一致性的充分條件。進一步地,將所獲得的結果擴展到非線性系統(tǒng),取得較好的效果。針對高階一般線性動態(tài)的多智能體系統(tǒng)的狀態(tài)不可測問題,提出基于跟隨者觀測器的包含控制協(xié)議,研究其在有向通信拓撲下的協(xié)同包含控制問題。首先,提出一種基于鄰居智能體的相對輸出的跟隨者觀測器設計方法,即只針對跟隨者進行觀測器設計,避免對領導者進行觀測。在這種情況下,因為只需要對跟隨者進行觀測器設計,而不是所有的系統(tǒng),這就很大程度上降低設計成本。其次,通過進行系統(tǒng)變換,將包含控制問題轉換成自治系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析問題。利用Lyapunov函數(shù)方法,得到能夠使系統(tǒng)達到包含控制的充分條件,同時設計控制器和觀測器參數(shù),這與控制器和觀測器單獨設計方法相比具有很大的優(yōu)越性。研究帶有時滯的基于跟隨者觀測器設計的多智能體系統(tǒng)的協(xié)同包含控制問題。在實際應用中,由于智能體移動、通信擁塞或傳輸距離受限等因素的存在,不得不考慮時滯對系統(tǒng)的影響。為了降低時滯對系統(tǒng)性能的影響,將時滯存在這一實際情況考慮在內,提出帶有通信時滯的分布式控制協(xié)議。通過一系列的轉換,將復雜的包含控制問題轉換成時滯系統(tǒng)的穩(wěn)定性分析。最后,通過構造Lyapunov-Krasovskii函數(shù),建立帶時滯的線性多智能體系統(tǒng)在有向拓撲下能夠達到包含控制的充分條件。
【關鍵詞】：多智能體系統(tǒng) 平均一致性 包含控制 時滯
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TP13
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1 緒論10-18
• 1.1 多智能體系統(tǒng)協(xié)調控制的研究背景和研究意義10-12
• 1.1.1 研究背景10-11
• 1.1.2 研究意義11-12
• 1.2 平均一致性問題和包含控制問題研究現(xiàn)狀12-14
• 1.2.1 平均一致性問題研究現(xiàn)狀12-13
• 1.2.2 包含控制問題研究現(xiàn)狀13-14
• 1.3 預備知識14-16
• 1.3.1 圖的基本概念14-15
• 1.3.2 矩陣理論15-16
• 1.4 論文主要研究內容16-18
• 2 具有通訊時滯的多智能體系統(tǒng)平均一致性控制18-38
• 2.1 線性多智能體的平均一致性18-28
• 2.1.1 問題描述18-20
• 2.1.2 主要結果20-28
• 2.2 非線性多智能體的平均一致性28-33
• 2.2.1 問題描述28
• 2.2.2 主要結果28-33
• 2.3 數(shù)值仿真33-36
• 2.4 本章小結36-38
• 3 基于跟隨者觀測器的多智能體系統(tǒng)包含控制38-51
• 3.1 問題描述38-40
• 3.2 主要結果40-45
• 3.3 數(shù)值仿真45-50
• 3.4 本章小結50-51
• 4 具有通訊時滯的多智能體系統(tǒng)包含控制51-60
• 4.1 問題描述51-52
• 4.2 主要結果52-57
• 4.3 數(shù)值仿真57-58
• 4.4 本章小結58-60
• 結論與展望60-62
• 參考文獻62-66
• 附錄A 符號與縮寫66-68
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表學術論文情況68-70
• 致謝70-71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王寅秋;伍清河;王W，

本文編號：562697