非線(xiàn)性多智能體系統(tǒng)編隊(duì)避碰控制及多自主水面航行器應(yīng)用
發(fā)布時(shí)間:2022-04-25 19:24
隨著科學(xué)技術(shù)和社會(huì)生產(chǎn)需求的提高,人們對(duì)任務(wù)數(shù)量和工作效率的要求有著很大程度地提高。人們意識(shí)到僅利用單一自主個(gè)體已經(jīng)越發(fā)難以應(yīng)對(duì)日益復(fù)雜的綜合任務(wù),群體智能也順理成章的成為亟需攻克的技術(shù)難題。由于多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)同控制兼具單體的獨(dú)立性和自治性,以及群體的協(xié)同性和合作性等特點(diǎn),被國(guó)內(nèi)外研究人員認(rèn)為是控制理論和控制工程領(lǐng)域具有重要意義的熱點(diǎn)研究方向之一。在海洋工程領(lǐng)域上,相關(guān)技術(shù)也已經(jīng)在軍艦集群的協(xié)同編隊(duì)作戰(zhàn)、海上聯(lián)合搜救等方面有著廣泛的應(yīng)用。在這些應(yīng)用里,針對(duì)多智能體或多航行器的分布式協(xié)同編隊(duì)避碰控制技術(shù)的研究無(wú)疑是最重要的。雖然,國(guó)內(nèi)外研究人員在這一課題的研究上取得了一定的進(jìn)展,但是研究成果都集中于線(xiàn)性模型的理論研究。在實(shí)際工程中,如自主水面航行器、水下機(jī)器人等被控系統(tǒng)往往存在未知非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)。因此,本文在相關(guān)研究的基礎(chǔ)上進(jìn)行研究,討論了具有未知非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)的多智能體系統(tǒng)編隊(duì)避碰控制的方案。重點(diǎn)討論了多智能體在隊(duì)形形成階段中智能體之間的避碰問(wèn)題。而后將該理論研究加以改進(jìn)并成功應(yīng)用于多自主水面航行器分布式編隊(duì)避碰控制的研究中,論文的主要工作如下:第一,從理論控制角度著手,研究了具有未知非...
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 多智能體系統(tǒng)編隊(duì)避碰控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 多自主水面航行器編隊(duì)避碰控制研究現(xiàn)狀
1.2.3 本研究領(lǐng)域存在主要問(wèn)題
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
2 預(yù)備知識(shí)
2.1 圖論
2.2 自主水面航行器模型
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.4 人工勢(shì)場(chǎng)理論
3 具有未知非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)的二階多智能體系統(tǒng)編隊(duì)避碰控制
3.1 引言
3.2 問(wèn)題描述
3.3 控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析
3.3.1 控制器設(shè)計(jì)
3.3.2 穩(wěn)定性分析
3.4 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 具有未知非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)的多自主水面航行器編隊(duì)避碰控制
4.1 引言
4.2 問(wèn)題描述
4.3 控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析
4.3.1 控制器設(shè)計(jì)
4.3.2 穩(wěn)定性分析
4.4 仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Formation control with obstacle avoidance of second-order multi-agent systems under directed communication topology[J]. Guoxing WEN,C.L.Philip CHEN,Hui DOU,Hongli YANG,Chunfang LIU. Science China(Information Sciences). 2019(09)
[2]多智能體系統(tǒng)的隊(duì)形控制方法及應(yīng)用綜述[J]. 禹鑫燚,何燕琳,歐林林,程誠(chéng). 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(07)
[3]A Novel Multi-agent Formation Control Law With Collision Avoidance[J]. Arindam Mondal,Laxmidhar Behera,Soumya Ranjan Sahoo,Anupam Shukla. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(03)
[4]無(wú)人艇運(yùn)動(dòng)控制方法的回顧與展望[J]. 廖煜雷,張銘鈞,董早鵬,劉鵬. 中國(guó)造船. 2014(04)
[5]欠驅(qū)動(dòng)船舶簡(jiǎn)捷魯棒自適應(yīng)路徑跟蹤控制[J]. 張國(guó)慶,張顯庫(kù),關(guān)巍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]線(xiàn)性及非線(xiàn)性一致性問(wèn)題綜述[J]. 許耀贐,田玉平. 控制理論與應(yīng)用. 2014(07)
[7]多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)持久編隊(duì)生成策略[J]. 羅小元,楊帆,李紹寶,關(guān)新平. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]多USV協(xié)同系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展概述[J]. 馬天宇,楊松林,王濤濤,辛磊,陳燚. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[9]多智能體系統(tǒng)編隊(duì)控制相關(guān)問(wèn)題研究綜述[J]. 王祥科,李迅,鄭志強(qiáng). 控制與決策. 2013(11)
[10]多智能體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制研究綜述[J]. 苗國(guó)英,馬倩. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
博士論文
[1]超惡劣海況下船舶運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)捷魯棒自適應(yīng)控制[D]. 張國(guó)慶.大連海事大學(xué) 2015
[2]具有部分感知能力的多智能體協(xié)同避障控制[D]. 李皎潔.上海交通大學(xué) 2015
[3]基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制的自主海洋航行器協(xié)同路徑跟蹤[D]. 王昊.大連海事大學(xué) 2014
[4]艦船編隊(duì)的魯棒自適應(yīng)控制[D]. 彭周華.大連海事大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于雙領(lǐng)導(dǎo)者—跟隨者的多智能體編隊(duì)控制策略研究[D]. 曹陽(yáng).北京交通大學(xué) 2017
[2]基于終端滑模的欠驅(qū)動(dòng)水面船舶航跡跟蹤及編隊(duì)控制[D]. 王昱棋.大連海事大學(xué) 2017
[3]多智能體編隊(duì)控制方法研究[D]. 王冶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3648197
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究意義
1.2 研究現(xiàn)狀
1.2.1 多智能體系統(tǒng)編隊(duì)避碰控制研究現(xiàn)狀
1.2.2 多自主水面航行器編隊(duì)避碰控制研究現(xiàn)狀
1.2.3 本研究領(lǐng)域存在主要問(wèn)題
1.3 本文的研究?jī)?nèi)容和論文結(jié)構(gòu)
1.3.1 主要研究?jī)?nèi)容
1.3.2 論文結(jié)構(gòu)
2 預(yù)備知識(shí)
2.1 圖論
2.2 自主水面航行器模型
2.3 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)
2.4 人工勢(shì)場(chǎng)理論
3 具有未知非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)的二階多智能體系統(tǒng)編隊(duì)避碰控制
3.1 引言
3.2 問(wèn)題描述
3.3 控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析
3.3.1 控制器設(shè)計(jì)
3.3.2 穩(wěn)定性分析
3.4 仿真結(jié)果分析
3.5 本章小結(jié)
4 具有未知非線(xiàn)性動(dòng)態(tài)的多自主水面航行器編隊(duì)避碰控制
4.1 引言
4.2 問(wèn)題描述
4.3 控制器設(shè)計(jì)及穩(wěn)定性分析
4.3.1 控制器設(shè)計(jì)
4.3.2 穩(wěn)定性分析
4.4 仿真結(jié)果分析
4.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
作者簡(jiǎn)歷及攻讀碩士學(xué)位期間的科研成果
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]Formation control with obstacle avoidance of second-order multi-agent systems under directed communication topology[J]. Guoxing WEN,C.L.Philip CHEN,Hui DOU,Hongli YANG,Chunfang LIU. Science China(Information Sciences). 2019(09)
[2]多智能體系統(tǒng)的隊(duì)形控制方法及應(yīng)用綜述[J]. 禹鑫燚,何燕琳,歐林林,程誠(chéng). 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2017(07)
[3]A Novel Multi-agent Formation Control Law With Collision Avoidance[J]. Arindam Mondal,Laxmidhar Behera,Soumya Ranjan Sahoo,Anupam Shukla. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2017(03)
[4]無(wú)人艇運(yùn)動(dòng)控制方法的回顧與展望[J]. 廖煜雷,張銘鈞,董早鵬,劉鵬. 中國(guó)造船. 2014(04)
[5]欠驅(qū)動(dòng)船舶簡(jiǎn)捷魯棒自適應(yīng)路徑跟蹤控制[J]. 張國(guó)慶,張顯庫(kù),關(guān)巍. 哈爾濱工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(09)
[6]線(xiàn)性及非線(xiàn)性一致性問(wèn)題綜述[J]. 許耀贐,田玉平. 控制理論與應(yīng)用. 2014(07)
[7]多智能體系統(tǒng)的最優(yōu)持久編隊(duì)生成策略[J]. 羅小元,楊帆,李紹寶,關(guān)新平. 自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2014(07)
[8]多USV協(xié)同系統(tǒng)研究現(xiàn)狀與發(fā)展概述[J]. 馬天宇,楊松林,王濤濤,辛磊,陳燚. 艦船科學(xué)技術(shù). 2014(06)
[9]多智能體系統(tǒng)編隊(duì)控制相關(guān)問(wèn)題研究綜述[J]. 王祥科,李迅,鄭志強(qiáng). 控制與決策. 2013(11)
[10]多智能體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制研究綜述[J]. 苗國(guó)英,馬倩. 南京信息工程大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2013(05)
博士論文
[1]超惡劣海況下船舶運(yùn)動(dòng)簡(jiǎn)捷魯棒自適應(yīng)控制[D]. 張國(guó)慶.大連海事大學(xué) 2015
[2]具有部分感知能力的多智能體協(xié)同避障控制[D]. 李皎潔.上海交通大學(xué) 2015
[3]基于自適應(yīng)動(dòng)態(tài)面控制的自主海洋航行器協(xié)同路徑跟蹤[D]. 王昊.大連海事大學(xué) 2014
[4]艦船編隊(duì)的魯棒自適應(yīng)控制[D]. 彭周華.大連海事大學(xué) 2011
碩士論文
[1]基于雙領(lǐng)導(dǎo)者—跟隨者的多智能體編隊(duì)控制策略研究[D]. 曹陽(yáng).北京交通大學(xué) 2017
[2]基于終端滑模的欠驅(qū)動(dòng)水面船舶航跡跟蹤及編隊(duì)控制[D]. 王昱棋.大連海事大學(xué) 2017
[3]多智能體編隊(duì)控制方法研究[D]. 王冶.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
本文編號(hào):3648197
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