發(fā)布時間：2017-12-22 12:02

  本文關(guān)鍵詞：通信受限的網(wǎng)絡(luò)化多智能體的調(diào)度及編隊(duì)控制研究　出處：《南京理工大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近年來,隨著計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和自動控制技術(shù)的快速發(fā)展與相互滲透,多智能體系統(tǒng)(Multi-agent systems,MASs)應(yīng)運(yùn)而生。在多智能體系統(tǒng)中,每個個體均具有處理信息及執(zhí)行控制的能力,但傳感和通信能力有限。并且它們無法直接獲得所有智能體的全局信息,只能通過自身得到的局部信息在沒有集中控制器的條件下調(diào)整自身的行為完成協(xié)作任務(wù)。本文主要針對帶寬受限的多智能體系統(tǒng),研究事件觸發(fā)的調(diào)度策略、避障策略及編隊(duì)控制策略。首先,針對存在帶寬受限的多智能體編隊(duì)控制問題,本文提出了一種新的事件觸發(fā)傳輸機(jī)制,該策略能保證在對系統(tǒng)性能影響較小的前提下有效減少觸發(fā)次數(shù)。然后,通過設(shè)計(jì)一種虛擬領(lǐng)導(dǎo)者的編隊(duì)控制策略,將二階多智能體系統(tǒng)編隊(duì)收斂問題轉(zhuǎn)化為帶有時變延時的閉環(huán)系統(tǒng)穩(wěn)定性問題。最后,通過Lyapunov-Krasovskii函數(shù)和LMI技術(shù),提出一種可同時得到觸發(fā)機(jī)制和控制器參數(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)方法。其次,研究了線性異構(gòu)多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)輸出調(diào)節(jié)問題。針對有向固定拓?fù)淝掖嬖谕獠繑_動的異構(gòu)多智能體系統(tǒng),分別設(shè)計(jì)了動態(tài)輸出調(diào)節(jié)器和基于狀態(tài)反饋的輸出調(diào)節(jié)器,進(jìn)一步得到滿足H∞性能指標(biāo)且系統(tǒng)穩(wěn)定的充分條件,并將其轉(zhuǎn)化為求LMI可行解的問題。針對采用動態(tài)輸出調(diào)節(jié)器的多智能體系統(tǒng),采用一種錐補(bǔ)線性化算法找到該問題的可行解:而針對采用狀態(tài)反饋的多智能體系統(tǒng),進(jìn)一步引入控制器增益的調(diào)節(jié)范圍,使其在該范圍內(nèi)選擇控制增益保證編隊(duì)實(shí)現(xiàn)。再次,針對非理想環(huán)境下一般線性多智能體系統(tǒng)的編隊(duì)控制和避障問題,提出了兩種基于不同勢能函數(shù)的最優(yōu)避障編隊(duì)策略。在環(huán)境中智能體和障礙之間以及智能體與智能體之間可能發(fā)生碰撞的情況下,將智能體和障礙同時建模為圓形或矩形,提出了兩種新勢能函數(shù)。為解決智能體與智能體之間的避碰問題,設(shè)計(jì)了一種自適應(yīng)檢測區(qū)域以保證智能體的安全性。然后,通過定義編隊(duì)誤差將該多智能體系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為閉環(huán)編隊(duì)誤差系統(tǒng),并定義一種描述編隊(duì)和避障問題的性能指標(biāo)。最后,采用逆最優(yōu)控制法得到最優(yōu)控制策略,該策略可保證多智能體系統(tǒng)的漸近穩(wěn)定性及所提性能指標(biāo)的最優(yōu)性。最后,針對上述研究方法,利用Matlab仿真軟件及LMI工具箱分別對其進(jìn)行求解和仿真,并驗(yàn)證所提方法的有效性。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP18;TP13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1319435