本文關(guān)鍵詞：無人機航跡規(guī)劃與一致性方法研究

  更多相關(guān)文章： 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自動波 最短路徑 異質(zhì)多智能體系統(tǒng) 一致性

【摘要】：近些年來,無人機因其生存能力強、自動控制智能化等特點引起了極大地關(guān)注度。它成本低,并且容易操控,在完成復(fù)雜和枯燥的任務(wù)時展現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢。在實際飛行中,無人機受到自然環(huán)境等多方面的威脅,因此對無人機進行航跡規(guī)劃是無人機完成任務(wù)的關(guān)鍵。另一方面隨著越來越復(fù)雜的任務(wù)以及越來越多變的工作環(huán)境,在執(zhí)行任務(wù)時單個智能體的能力明顯不足,需要利用多個智能體的合作與協(xié)調(diào)來完成單個智能體不可能或者很難完成的任務(wù)。本文首先對無人機在執(zhí)行任務(wù)時的飛行路線進行了規(guī)劃,尋求從起始點到目標點的最短路徑,然后研究了多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)同控制問題,其中重點討論了有關(guān)多智能體系統(tǒng)的一致性問題。論文的主要研究內(nèi)容如下:首先,基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自動波傳播特性,設(shè)計了一種改進的脈沖耦合神經(jīng)元模型,該模型相較于傳統(tǒng)的模型具有更加簡單的結(jié)構(gòu),計算速度得到了大幅度的提升。改進的神經(jīng)元組成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)中,每個神經(jīng)元僅與其周圍的神經(jīng)元橫向連接,與障礙物之間沒有連接。然后提出了一種通過快速并行計算來尋找最短路徑的算法。詳細的理論分析和仿真實驗,該算法的有效性和準確性得以驗證。其次,針對由一階智能體和二階智能體組成的異質(zhì)多智能體系統(tǒng),提出了一種能夠解決該類系統(tǒng)一致性問題的快速一致性算法。在提出的算法中,智能體的當前狀態(tài)信息用該智能體在特定時間內(nèi)的平均狀態(tài)信息代替。在固定網(wǎng)絡(luò)拓撲結(jié)構(gòu)下,基于圖論、矩陣知識以及已有的一階多智能體系統(tǒng)的一致性結(jié)論,得出了能夠使異質(zhì)多智能體系統(tǒng)更快的達到一致性的充分條件。通過實例仿真,該算法的有效性和準確性得以驗證。最后,針對一類領(lǐng)導(dǎo)—跟隨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的上述系統(tǒng)的一致性問題。當領(lǐng)導(dǎo)者是一階智能體的情況下,設(shè)計了一個一致性協(xié)議。利用圖論和矩陣分析原理等工具,通過對系統(tǒng)參數(shù)的一些限制,得出了能夠使該領(lǐng)導(dǎo)—跟隨網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)下的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)獲得一致性的充分條件。詳細的理論分析和仿真示例驗證了該一致性協(xié)議的有效性和準確性。
【關(guān)鍵詞】：脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) 自動波 最短路徑 異質(zhì)多智能體系統(tǒng) 一致性
【學(xué)位授予單位】：河北科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V279;TP18
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 研究背景9
• 1.2 選題意義9-10
• 1.3 多智能體系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀10-14
• 1.3.1 同質(zhì)多智能體系統(tǒng)11-13
• 1.3.2 異質(zhì)多智能體系統(tǒng)13
• 1.3.3 領(lǐng)導(dǎo)—跟隨一致性問題13-14
• 1.4 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.5 研究內(nèi)容15-17
• 第2章 預(yù)備知識17-29
• 2.1 代數(shù)圖論17-19
• 2.2 矩陣理論19-21
• 2.3 多智能體系統(tǒng)模型21-25
• 2.3.1 一階多智能體系統(tǒng)的一致性問題22-23
• 2.3.2 二階多智能體系統(tǒng)一致性問題23-24
• 2.3.3 異質(zhì)多智能體系統(tǒng)一致性問題24-25
• 2.3.4 領(lǐng)導(dǎo)—跟隨一致性問題25
• 2.4 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型25-28
• 2.4.1 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)工作原理27
• 2.4.2 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點27-28
• 2.4.3 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與傳統(tǒng)的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之間的對比28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 基于脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的最短路徑算法研究29-45
• 3.1 改進的脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)29-34
• 3.1.1 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)29-32
• 3.1.2 脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的簡化模型32-34
• 3.2 利用脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型求取最短路徑34-40
• 3.2.1 算法描述39
• 3.2.2 算法步驟設(shè)計39-40
• 3.3 仿真結(jié)果40-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第4章 異質(zhì)多智能體系統(tǒng)的快速一致性算法研究45-55
• 4.1 問題描述45-49
• 4.2 主要結(jié)果49-51
• 4.3 仿真結(jié)果51-54
• 4.4 本章小結(jié)54-55
• 第5章 領(lǐng)導(dǎo)—跟隨網(wǎng)絡(luò)下的多智能體系統(tǒng)一致性研究55-67
• 5.1 問題描述55-57
• 5.2 主要結(jié)果57-61
• 5.3 仿真結(jié)果61-65
• 5.4 本章小結(jié)65-67
• 結(jié)論67-69
• 參考文獻69-75
• 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的論文75-77
• 致謝77

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 薛宏濤,沈林成,朱華勇,常文森;基于協(xié)進化的多智能體系統(tǒng)仿真框架及其面向?qū)ο笤O(shè)計與實現(xiàn)[J];機器人;2001年05期

2 馮大可,王云莉,段廣洪;實現(xiàn)多智能體系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)與應(yīng)用[J];計算機集成制造系統(tǒng)-CIMS;2001年07期

3 朱建偉,陳健;多智能體系統(tǒng)技術(shù)概論[J];機電設(shè)備;2004年03期

4 馮元珍;;多智能體系統(tǒng)一致性問題綜述[J];長江大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年03期

5 孟亞偉;;一類具有時滯和領(lǐng)導(dǎo)者的二階離散多智能體系統(tǒng)一致性[J];佳木斯大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2012年06期

6 劉學(xué)良;胥布工;;二階多智能體系統(tǒng)的跟隨者-多領(lǐng)導(dǎo)者聚集控制[J];華南理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年01期

7 苗國英;馬倩;;多智能體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制研究綜述[J];南京信息工程大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年05期

8 段廣洪,錢立,王君英,雷家,劉丹,林小峰;多智能體系統(tǒng):一種新型的生產(chǎn)運行模式[J];中國機械工程;1998年02期

9 李振興;季海波;;線性多智能體系統(tǒng)的分布式魯棒趨同[J];華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年S1期

10 葛恩順;包磊;;基于空間決策多智能體系統(tǒng)的海戰(zhàn)場態(tài)勢預(yù)測[J];電光與控制;2009年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 楊熙;王金枝;;多智能體系統(tǒng)一致性的魯棒性分析[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

2 張亞;田玉平;;離散時間多智能體系統(tǒng)一致的權(quán)重條件[A];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會B卷[C];2011年

3 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];中國自動化學(xué)會控制理論專業(yè)委員會C卷[C];2011年

4 肖晴;許維勝;吳啟迪;;多智能體系統(tǒng)用于企業(yè)集成[A];1998年中國控制會議論文集[C];1998年

5 楊熙;王金枝;;Leader-Follower結(jié)構(gòu)下多智能體系統(tǒng)一致性的魯棒性能分析[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

6 劉華罡;方浩;毛昱天;曹虎;賈睿;;多智能體系統(tǒng)分布式群集運動與避障控制[A];第二十九屆中國控制會議論文集[C];2010年

7 賀晨龍;黃麗湘;張繼業(yè);;多車輛編隊協(xié)作控制[A];第十一屆全國非線性振動學(xué)術(shù)會議暨第八屆全國非線性動力學(xué)和運動穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

8 薛棟;姚靜;余有靈;胡俊杰;;具有切換拓撲和非線性環(huán)節(jié)的關(guān)聯(lián)多智能體系統(tǒng)一致性分析[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

9 楊洪勇;路蘭;李曉;;時延多智能體系統(tǒng)的群集運動[A];第五屆全國復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會議論文（摘要）匯集[C];2009年

10 李韜;張紀峰;;一類多智能體系統(tǒng)的漸近最優(yōu)分散控制[A];第25屆中國控制會議論文集（上冊）[C];2006年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王振華;具有通信時滯的線性多智能體系統(tǒng)的趨同[D];山東大學(xué);2015年

2 鄭寶杰;多智能體系統(tǒng)若干包含控制問題研究[D];鄭州大學(xué);2015年

3 張方方;多智能體系統(tǒng)分布式優(yōu)化控制[D];山東大學(xué);2015年

4 龍曉軍;多智能體系統(tǒng)的有限時間一致性跟蹤[D];大連海事大學(xué);2015年

5 楊新榮;廣義多智能體系統(tǒng)的一致性問題研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

6 夏紅;多智能體系統(tǒng)群一致性與編隊控制研究[D];電子科技大學(xué);2014年

7 李金沙;多智能體系統(tǒng)一致性學(xué)習(xí)協(xié)議的設(shè)計與分析[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 黃捷;高階非線性多智能體系統(tǒng)一致性控制研究[D];北京理工大學(xué);2015年

9 楊大鵬;多智能體系統(tǒng)的事件驅(qū)動一致性控制與多Lagrangian系統(tǒng)的分布式協(xié)同[D];北京理工大學(xué);2015年

10 范銘燦;多智能體系統(tǒng)的一致性及編隊控制研究[D];華中科技大學(xué);2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 孟亞偉;一類具有時滯和領(lǐng)導(dǎo)者的二階多智能體系統(tǒng)的一致性[D];重慶師范大學(xué);2013年

2 劉孝琪;多智能體系統(tǒng)一致性及其在蜂擁控制中的應(yīng)用研究[D];電子科技大學(xué);2013年

3 陳小龍;基于量化信息的多智能體系統(tǒng)狀態(tài)估計[D];西南交通大學(xué);2015年

4 卜斌;網(wǎng)絡(luò)化多智能體系統(tǒng)快速一致性研究[D];浙江理工大學(xué);2016年

5 楊曉惠;一類混沌系統(tǒng)同步及二階多智能體系統(tǒng)一致性設(shè)計[D];大連海事大學(xué);2016年

6 李e，

本文編號：745618