本文關鍵詞：多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)一致性問題研究

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【摘要】：隨著無線通信技術、現(xiàn)代控制理論技術、物聯(lián)網(wǎng)技術等的飛速發(fā)展,多智能體系統(tǒng)的網(wǎng)絡化控制問題已經(jīng)成為分布式控制領域內(nèi)的研究熱點。目前,關于多智能體系統(tǒng)的一致性問題已經(jīng)有相當豐富的結(jié)果,但鮮有學者研究多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)一致性問題。在工程實際中,多智能體系統(tǒng)的控制輸入總是有界的,并且總是希望以最小的代價來完成某一目標;因此多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)一致性問題的研究顯得尤為重要。多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)一致性問題是指給定系統(tǒng)的成本函數(shù),在成本函數(shù)給定的條件下,尋找最優(yōu)的控制輸入或者是在控制輸入已知的情況下通過調(diào)整系統(tǒng)拓撲的邊的權(quán)重值,使得多智能體系統(tǒng)以最優(yōu)的性能實現(xiàn)一致性。本文針對線性多智能系統(tǒng)的最優(yōu)一致性問題展開研究,主要從以下幾個方面討論了多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)一致性問題:1.研究了一類異構(gòu)線性多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)輸出跟蹤問題。利用非零給定點調(diào)節(jié)器理論,通過引入合適的性能指標函數(shù),得到了使所有智能體輸出變量收斂到期望值的充分必要條件;并指出當個體輸出矩陣為單位陣時,最優(yōu)輸出跟蹤問題即轉(zhuǎn)化為最優(yōu)狀態(tài)跟蹤問題;在此基礎上,將所得結(jié)果推廣到了個體狀態(tài)變量傳輸具有時滯的情形,得到了問題可解的充要條件,給出了時滯上界。利用所得結(jié)果,可以確定滿足性能指標要求的信息交換拓撲和基于個體的控制器,從而為實現(xiàn)最優(yōu)輸出/狀態(tài)跟蹤的異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的設計提供了工具。2.用狀態(tài)空間分解方法,研究了一階多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)平均一致性問題。通過引入全局量化因子和基于個體的局部量化因子兩個控制輸入?yún)?shù),給出了雙向連通圖可解平均一致性問題的拓撲條件;在此基礎上,針對連續(xù)時間和離散時間兩種情形,分別提出了依賴于全局量化因子的性能指標函數(shù),并給出了系統(tǒng)可解平均一致性問題并使性能指標函數(shù)取極小值的充分性條件。3.用逆優(yōu)化和線性矩陣不等式的方法研究了二階多智能體系統(tǒng)的領導者-跟隨者最優(yōu)一致性問題,在跟隨者之間的信息交換拓撲圖為無向連通且至少有一個跟隨者能接收到領導者信息的條件下給出了系統(tǒng)實現(xiàn)最優(yōu)一致性的矩陣不等式條件。
【關鍵詞】：多智能體 一致性 優(yōu)化 時滯
【學位授予單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TP13
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 1 緒論9-23
• 1.1 研究背景及意義9-12
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.2.1 基于整體性能的最優(yōu)一致性問題14-17
• 1.2.2 基于個體性能的最優(yōu)一致性問題17-18
• 1.3 預備知識18-22
• 1.3.1 圖論18-19
• 1.3.2 矩陣理論19-20
• 1.3.3 最優(yōu)控制理論20-22
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排22-23
• 2 一類異構(gòu)線性多智能體系統(tǒng)最優(yōu)輸出跟蹤的分析與控制23-36
• 2.1 引言23
• 2.2 系統(tǒng)模型23-24
• 2.3 主要結(jié)果24-30
• 2.3.1 靜態(tài)最優(yōu)跟蹤問題24-27
• 2.3.2 動態(tài)輸出跟蹤問題27-28
• 2.3.3 含時滯的最優(yōu)輸出跟蹤問題28-30
• 2.4 仿真30-34
• 2.5 本章小結(jié)34-36
• 3 基于狀態(tài)空間分解的最優(yōu)平均一致性問題研究36-49
• 3.1 引言36
• 3.2 系統(tǒng)模型36-40
• 3.3 主要結(jié)果40-46
• 3.3.1 連續(xù)時間情形40-44
• 3.3.2 離散時間情形44-46
• 3.4 仿真46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-49
• 4 基于LQR的二階多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)一致性49-58
• 4.1 引言49
• 4.2 系統(tǒng)模型49-51
• 4.3 主要結(jié)果51-56
• 4.4 仿真56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 結(jié)論58-60
• 致謝60-61
• 參考文獻61-65
• 攻讀學位期間的研究成果65

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前5條

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3 孫景亮;劉春生;史浩明;;基于動態(tài)勢場法的最優(yōu)一致性避障算法研究[J];飛行力學;2015年04期

4 洪奕光;張艷瓊;;分布式優(yōu)化:算法設計和收斂性分析[J];控制理論與應用;2014年07期

5 閔海波;劉源;王仕成;孫富春;;多個體協(xié)調(diào)控制問題綜述[J];自動化學報;2012年10期

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中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

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本文編號：691240