【摘要】：由于多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)調(diào)控制在許多領(lǐng)域都有潛在的應(yīng)用,它已經(jīng)成為復(fù)雜系統(tǒng)研究的一個(gè)熱門(mén)課題,受到了不同領(lǐng)域研究者的廣泛關(guān)注。在多智能體系統(tǒng)中,個(gè)體通過(guò)互相通信,彼此協(xié)作,共同完成某個(gè)復(fù)雜任務(wù)。而隨著數(shù)字系統(tǒng)在信息傳輸和處理中越來(lái)越廣泛的應(yīng)用,研究量化誤差對(duì)系統(tǒng)性能的影響具有重要的實(shí)際意義。本文研究多智能體系統(tǒng)分布式協(xié)調(diào)控制的兩類(lèi)問(wèn)題：量化一致性問(wèn)題和包圍控制問(wèn)題。主要研究?jī)?nèi)容如下：1.研究了具有非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)的多智能體系統(tǒng)的量化一致性問(wèn)題。對(duì)一階和二階非線(xiàn)性多智能體系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于鄰居智能體之間相對(duì)狀態(tài)量化值的分布式協(xié)議。在連續(xù)時(shí)間協(xié)議下,綜合利用非光滑分析工具,得到了系統(tǒng)解決一致性的充分條件。在脈沖協(xié)議下,證明了在一定的量化器精度下可以通過(guò)選擇合適的控制增益和脈沖間隔使得所有智能體的狀態(tài)達(dá)到一致。2.研究了由一階和二階積分器智能體構(gòu)成的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)的量化一致性問(wèn)題。設(shè)計(jì)了基于鄰居之間相對(duì)位置量化值和絕對(duì)速度量化值的分布式協(xié)議。應(yīng)用圖論和拉薩爾不變集原理,證明了在使用對(duì)數(shù)量化器時(shí),系統(tǒng)可以漸近達(dá)到靜態(tài)一致。而在使用均勻量化器時(shí),通過(guò)選擇合適的控制增益,二階智能體的速度收斂到零,而智能體之間的相對(duì)位置將收斂到一個(gè)有界區(qū)域。3.研究了切換多智能體系統(tǒng)的量化一致性問(wèn)題。本文所指的切換多智能體系統(tǒng)由連續(xù)時(shí)間和離散時(shí)間子系統(tǒng)所構(gòu)成。對(duì)一階和二階切換多智能體系統(tǒng),設(shè)計(jì)了基于鄰居智能體之間相對(duì)狀態(tài)量化值的分布式協(xié)議。對(duì)一階切換多智能體系統(tǒng),得到了系統(tǒng)在任意切換下達(dá)到一致的充分條件。對(duì)二階切換多智能體系統(tǒng),證明了對(duì)任意給定脈沖間隔,可以通過(guò)選取適當(dāng)?shù)目刂圃鲆婧统浞中〉牧炕骶?使得所有智能體的狀態(tài)達(dá)到一致。4.研究了切換多智能體系統(tǒng)的包圍控制問(wèn)題。為每個(gè)智能體設(shè)計(jì)了基于鄰居之間相對(duì)狀態(tài)值的分布式協(xié)議。應(yīng)用圖論、穩(wěn)定性理論等工具,分別對(duì)具有靜態(tài)和動(dòng)態(tài)領(lǐng)航者的切換多智能體系統(tǒng),得到了系統(tǒng)在任意切換下達(dá)到包圍控制的充要條件。
[Abstract]:As the distributed coordinated control of multi-agent systems has potential applications in many fields, it has become a hot topic in the research of complex systems, and has been widely concerned by researchers in different fields. In a multi-agent system, individuals work together to complete a complex task by communicating and cooperating with each other. With the more and more extensive application of digital system in information transmission and processing, it is of great practical significance to study the effect of quantization error on system performance. In this paper, we study two kinds of distributed coordinated control problems in multi-agent systems: quantization consistency problem and bounding control problem. The main research contents are as follows: 1. The quantization consistency problem of multi-agent systems with nonlinear dynamics is studied. For first and second order nonlinear multi-agent systems, a distributed protocol based on relative state quantization between neighbor agents is designed. Under the continuous time protocol, a sufficient condition for the system to solve the consistency is obtained by using the non-smooth analysis tool. Under the pulse protocol, it is proved that the state of all agents can be consistent by selecting the appropriate control gain and pulse interval under certain quantizer precision. The quantization consistency problem of heterogeneous multi-agent systems composed of first and second order integrator agents is studied. A distributed protocol based on relative position quantization and absolute velocity quantization between neighbors is designed. By using graph theory and Lassar invariant set principle, it is proved that the system can asymptotically achieve static consistency when using logarithmic quantizer. When the uniform quantizer is used, the velocity of the second order agent converges to zero by selecting the appropriate control gain, and the relative position of the agents converges to a bounded region. 3. The quantization consistency problem of switched multi-agent system is studied. The switched multi-agent system in this paper consists of continuous time subsystem and discrete time subsystem. For first-order and second-order switched multi-agent systems, a distributed protocol based on relative state quantization between neighbor agents is designed. For first-order switched multi-agent systems, sufficient conditions for the system to be consistent in arbitrary handoff are obtained. For a second-order switched multi-agent system, it is proved that for any given pulse interval, the state of all agents can be consistent with .4by selecting appropriate control gain and sufficiently small quantizer accuracy. The bounding control problem of switched multi-agent system is studied. A distributed protocol based on relative state value between neighbors is designed for each agent. By means of graph theory and stability theory, the necessary and sufficient conditions of bounding control are obtained for switched multi-agent systems with static and dynamic navigators respectively.
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類(lèi)號(hào)】：TP18

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 何濤;白振興;;多智能體系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)研究[J];現(xiàn)代電子技術(shù);2006年14期

2 寇鳳梅;崔劍波;張晶晶;;基于結(jié)構(gòu)優(yōu)化的節(jié)能型多智能體系統(tǒng)[J];甘肅科學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

3 ;第5屆全國(guó)多智能體系統(tǒng)與控制會(huì)議通知[J];智能系統(tǒng)學(xué)報(bào);2009年02期

4 洪奕光;翟超;;多智能體系統(tǒng)動(dòng)態(tài)協(xié)調(diào)與分布式控制設(shè)計(jì)[J];控制理論與應(yīng)用;2011年10期

5 陳小平;徐紅兵;李彤;;多智能體系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)一致控制[J];宇航學(xué)報(bào);2011年12期

6 肖麗;包駿杰;;基于局部交互協(xié)議的二階離散多智能體系統(tǒng)一致性[J];重慶教育學(xué)院學(xué)報(bào);2012年03期

7 劉金琨,王樹(shù)青;復(fù)雜實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)環(huán)境下的多智能體系統(tǒng)[J];控制與決策;1998年S1期

8 楊飛飛;;二階多智能體系統(tǒng)快速一致性分析[J];今日科苑;2011年03期

9 胡志剛,劉歐,鐘掘;一個(gè)多智能體系統(tǒng)平臺(tái)的構(gòu)造[J];計(jì)算機(jī)工程;2000年11期

10 薛宏濤,沈林成,朱華勇,常文森;基于協(xié)進(jìn)化的多智能體系統(tǒng)仿真框架及其面向?qū)ο笤O(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J];機(jī)器人;2001年05期

相關(guān)會(huì)議論文 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(guó)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議論文（摘要）匯集[C];2009年

2 張亞;田玉平;;離散時(shí)間多智能體系統(tǒng)一致的權(quán)重條件[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專(zhuān)業(yè)委員會(huì)B卷[C];2011年

3 張文廣;郭振凱;;一類(lèi)高階多智能體系統(tǒng)的一致控制研究[A];中國(guó)自動(dòng)化學(xué)會(huì)控制理論專(zhuān)業(yè)委員會(huì)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(guó)控制會(huì)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(guó)控制會(huì)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(yùn)動(dòng)與避障控制[A];第二十九屆中國(guó)控制會(huì)議論文集[C];2010年

7 賀晨龍;黃麗湘;張繼業(yè);;多車(chē)輛編隊(duì)協(xié)作控制[A];第十一屆全國(guó)非線(xiàn)性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議暨第八屆全國(guó)非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2007年

8 薛棟;姚靜;余有靈;胡俊杰;;具有切換拓?fù)浜头蔷�(xiàn)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(guó)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議論文（摘要）匯集[C];2009年

9 楊洪勇;路蘭;李曉;;時(shí)延多智能體系統(tǒng)的群集運(yùn)動(dòng)[A];第五屆全國(guó)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議論文（摘要）匯集[C];2009年

10 李韜;張紀(jì)峰;;一類(lèi)多智能體系統(tǒng)的漸近最優(yōu)分散控制[A];第25屆中國(guó)控制會(huì)議論文集（上冊(cè)）[C];2006年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 王振華;具有通信時(shí)滯的線(xiàn)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(wèn)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(shí)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(wèn)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(duì)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(jì)與分析[D];西安電子科技大學(xué);2015年

8 黃捷;高階非線(xiàn)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(dòng)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(duì)控制研究[D];華中科技大學(xué);2015年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 孟亞偉;一類(lèi)具有時(shí)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(jì)[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(lèi)混沌系統(tǒng)同步及二階多智能體系統(tǒng)一致性設(shè)計(jì)[D];大連海事大學(xué);2016年

6 李e，

本文編號(hào)：2209435