本文選題：多智能體系統(tǒng) + 一致性��； 參考：《上海大學(xué)》2016年博士論文

【摘要】：多智能體系統(tǒng)是一類典型的復(fù)雜動態(tài)系統(tǒng),其包含大量具有自治或半自治能力的子系統(tǒng)(智能體),各子系統(tǒng)通過網(wǎng)絡(luò)互連進(jìn)行信息交互并通過局部協(xié)作和相互作用以完成任務(wù)。在多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)同控制中,一致性問題是主要研究熱點之一,已引起學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的極大興趣。多智能體系統(tǒng)的一致性問題是指在沒有集中協(xié)調(diào)控制與全局通信情況下,每個智能體通過分布式協(xié)同協(xié)議進(jìn)行局部信息交互,使得所有智能體的某一狀態(tài)最終趨于一致。針對一致性問題的研究不僅有助于深刻理解復(fù)雜系統(tǒng)的內(nèi)在規(guī)律,還能為多機(jī)器人系統(tǒng)、復(fù)雜傳感網(wǎng)絡(luò)和多飛行器編隊等領(lǐng)域的新技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用提供重要的理論支撐。多智能體系統(tǒng)中智能體之間往往通過通信網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互,然而由于網(wǎng)絡(luò)帶寬、速度限制等因素,使得智能體間進(jìn)行局部信息交互時產(chǎn)生通信時延和數(shù)據(jù)丟包等通信約束;同時智能體本身進(jìn)行大量數(shù)據(jù)運(yùn)算也會產(chǎn)生內(nèi)部時延(Self-delay)。因此本文考慮通信網(wǎng)絡(luò)帶來的不確定通信約束、網(wǎng)絡(luò)帶寬有限和內(nèi)部時延等因素,深入研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多智能體系統(tǒng)一致性問題,主要研究工作和創(chuàng)新點概括如下:(1)針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多種性質(zhì)的確定時延對多智能體系統(tǒng)一致性的影響,首先研究了有向網(wǎng)絡(luò)下帶有確定通信時延的平均一致性問題,考慮系統(tǒng)帶有固定和切換兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),采用解析形式給出了系統(tǒng)實現(xiàn)平均一致性時最大允許通信時延與有向圖網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)之間的定量關(guān)系。然后,進(jìn)一步考慮每個智能體本身的內(nèi)部時延,研究了無向網(wǎng)絡(luò)下帶有兩種不同確定時延的加權(quán)一致性問題,針對系統(tǒng)帶有固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),給出了系統(tǒng)達(dá)到加權(quán)一致性時兩種不同時延最大允許上限值之間的約束關(guān)系。(2)針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多種性質(zhì)的時變時延對多智能體系統(tǒng)一致性的影響,首先研究了有向網(wǎng)絡(luò)下帶有時變通信時延的平均一致性問題,考慮系統(tǒng)帶有固定和切換兩種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),建立了考慮時變通信時延的降維系統(tǒng)模型,基于Lyapunov穩(wěn)定性理論,并采用新的相互凸方法,給出了系統(tǒng)達(dá)到平均一致性的充分條件,得到了最大允許時變通信時延上限與系統(tǒng)一致性之間的關(guān)系。然后,進(jìn)一步考慮每個智能體本身的時變內(nèi)部時延,研究了無向網(wǎng)絡(luò)下帶有兩種不同時變時延的加權(quán)一致性問題,針對系統(tǒng)帶有固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),基于自由權(quán)陣方法,給出了不同時變時延的最大允許上限值與系統(tǒng)一致性之間的約束規(guī)律。(3)針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下時變通信時延和受限帶寬資源對多智能體系統(tǒng)一致性的影響,研究了有向/無向網(wǎng)絡(luò)下集中式事件觸發(fā)平均一致性問題。首先提出了統(tǒng)一時變通信時延和集中式事件觸發(fā)機(jī)制的平均一致性協(xié)議,減少了智能體之間交互信息的數(shù)量,從而減輕了通信負(fù)擔(dān)。然后建立了融合集中式事件觸發(fā)參數(shù)和時變通信時延的混雜系統(tǒng)模型,給出了系統(tǒng)達(dá)到平均一致性時所允許的最大時變時延上限以及事件觸發(fā)參數(shù)之間的關(guān)系。(4)針對網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多種通信約束和受限帶寬資源對多智能體系統(tǒng)一致性的影響,研究了無向網(wǎng)絡(luò)下分布式事件觸發(fā)平均一致性問題。首先提出了帶有通信時延和分布式事件觸發(fā)機(jī)制的平均一致性協(xié)議,進(jìn)一步降低了集中式事件觸發(fā)所需的全局信息和通信負(fù)擔(dān)。然后建立了融合通信時延、數(shù)據(jù)丟包和分布式事件觸發(fā)參數(shù)的降維綜合系統(tǒng)模型,得到了各個智能體達(dá)到平均一致性時所允許的最大通信時延和最大連續(xù)丟包數(shù),給出了觸發(fā)參數(shù)、通信約束和系統(tǒng)穩(wěn)定性之間的關(guān)系。
[Abstract]:Multi - agent system is a kind of typical complex dynamic system , which contains a lot of subsystems ( intelligent bodies ) with autonomous or semi - autonomous ability . ( 3 ) Based on the influence of time - varying communication time delay and limited bandwidth resource on the consistency of multi - agent system , the paper studies the average consistency protocol of unified time - varying communication delay and centralized event triggering mechanism .
【學(xué)位授予單位】：上海大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP18

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6 李e，

本文編號：1949629