【摘要】：近年來,復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)作為一個(gè)新興的名詞吸引了眾多學(xué)者的目光。對于眾多的復(fù)雜系統(tǒng)和復(fù)雜對象,如何準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)和揭示其內(nèi)部的運(yùn)行規(guī)律已經(jīng)成為一項(xiàng)重要的課題。作為人工智能領(lǐng)域的一個(gè)典型,多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制受到越來越多的學(xué)者的關(guān)注。多智能體系統(tǒng)的協(xié)同控制領(lǐng)域的研究重點(diǎn)主要有:分布式濾波、編隊(duì)控制、群集效應(yīng)、蜂擁理論、空間聚集、可控性和一致性問題。其中,一致性問題,或稱之為一致性狀態(tài),則是一項(xiàng)重要的基礎(chǔ)研究。一致性問題的核心目標(biāo)是如何選擇一種合適的控制協(xié)議或者機(jī)制使得整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中的所有節(jié)點(diǎn)的狀態(tài)能夠達(dá)到一致。作為一種簡單高效的控制方法,脈沖控制憑借其魯棒性強(qiáng)、反應(yīng)速度快、收斂性能高、方便易操作等優(yōu)點(diǎn)獲得了極大的關(guān)注。另一方面由于其在信息傳輸過程中,避免了脈沖控制器對所控對象的實(shí)時(shí)信息傳遞和信息冗余。因此在大型航天器的減震裝置、電力系統(tǒng)的調(diào)節(jié)、衛(wèi)星軌道轉(zhuǎn)換技術(shù)、移動(dòng)通信中傳輸信號的切換和保密通信技術(shù)中得到了廣泛的應(yīng)用和推廣。在由多個(gè)節(jié)點(diǎn)構(gòu)成的多智能體網(wǎng)絡(luò)中,同樣也存在脈沖現(xiàn)象。比如萬維網(wǎng)中需要進(jìn)行傳輸信號的切換的時(shí)刻,脈沖現(xiàn)象通常會(huì)發(fā)生在節(jié)點(diǎn)之間的連接過程中。同時(shí),由于學(xué)者們在研究多智能體網(wǎng)絡(luò)的一致性問題時(shí),多采用連續(xù)控制機(jī)制,這恰好對傳感器和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)提出了更高的要求。因此,將分布式脈沖控制方法引入多智能體系統(tǒng)中是有必要的和可實(shí)現(xiàn)的。分布式脈沖控制機(jī)制的引入不僅僅可以減少信息傳輸冗余,降低系統(tǒng)控制成本,同時(shí)還可以提高系統(tǒng)的冗余性和對抗外部干擾的魯棒性。本論文主要對多智能體系統(tǒng)的脈沖控制進(jìn)行了研究和探討,具體分為以下幾個(gè)方面:第一、研究帶有時(shí)滯的多智能體網(wǎng)絡(luò)的間歇脈沖控制一致性問題。和以往的脈沖系統(tǒng)相比,本論文中引入的間歇脈沖控制主要是為了解決帶有時(shí)滯的多智能體系統(tǒng)的一致性問題。在間歇脈沖控制中,脈沖控制器僅僅在脈沖窗口運(yùn)行,而不是運(yùn)行在整個(gè)系統(tǒng)時(shí)間中�；诰仃嘗MI理論和Lyapunov Rozumikhin定理,我們給出了模型能夠達(dá)到一致的條件。第二、研究了在脈沖控制策略下的帶有網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q的多智能體系統(tǒng)的二階一致性問題,其中,每個(gè)多智能體都是由一個(gè)相似的非線性振蕩器模擬。由于研究的是系統(tǒng)的二階一致性問題,因此,對應(yīng)的速度狀態(tài)脈沖控制參數(shù)和位移狀態(tài)的脈沖控制參數(shù)是不同的。同時(shí),也探討了網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淝袚Q對二階一致性問題的影響。以上兩點(diǎn)使得此項(xiàng)研究內(nèi)容也更加切合實(shí)際,即具有較好的普適性。第三、研究了在脈沖控制策略下的帶有隨機(jī)擾動(dòng)和時(shí)滯的多智能體系統(tǒng)的一致性問題。通常來說,隨機(jī)變量?A,?B和w(t),是用來分別表示非線性項(xiàng)隨機(jī)出現(xiàn)的現(xiàn)象和不確定項(xiàng)隨機(jī)出現(xiàn)的現(xiàn)象。隨機(jī)擾動(dòng)不僅在自然界中隨處可見,在人工智能系統(tǒng)中更是不可避免的出現(xiàn),因此本章所研究的針對帶有隨機(jī)擾動(dòng)的多智能體系統(tǒng)的脈沖控制協(xié)議在實(shí)際應(yīng)用中具有較大的研究價(jià)值。此外,本章還綜合考慮了兩種時(shí)滯對多智能體系統(tǒng)的影響�？傮w上來說,對于多智能體系統(tǒng),通常存在兩種形式的時(shí)滯。第一種是內(nèi)部時(shí)滯。內(nèi)部時(shí)滯普遍存在于自然界和工程系統(tǒng)中,例如調(diào)控網(wǎng)絡(luò)等。第二種最常出現(xiàn)的時(shí)滯就是傳輸時(shí)滯。傳輸時(shí)滯通常對系統(tǒng)的協(xié)同效果起負(fù)作用,即使得系統(tǒng)整體趨勢進(jìn)一步惡化。因此,有必要綜合考慮兩種時(shí)滯同時(shí)存在時(shí),對于系統(tǒng)的影響。第四,研究了帶有系統(tǒng)參數(shù)不確定性的多智能體系統(tǒng)的一致性問題。在不確定項(xiàng)參數(shù)的干擾下,多智能體系統(tǒng)很難實(shí)現(xiàn)完全一致,因此,我們在多智能體系統(tǒng)領(lǐng)域提出了一類條件相對寬泛的一致性問題,即“具有誤差的一致”,并做出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)分析和理論推導(dǎo)。從具體實(shí)現(xiàn)來講,通過分段脈沖控制策略,選擇合適的脈沖控制增益和脈沖間隔,使得領(lǐng)導(dǎo)者節(jié)點(diǎn)和跟隨者節(jié)點(diǎn)之間的誤差穩(wěn)定在一個(gè)相對較小的控制范圍內(nèi),完成了既定目標(biāo)。
【圖文】：

生物網(wǎng)絡(luò)Fig1.1Biologicalnetwork

社交網(wǎng)絡(luò)Fig1.2Socialnetwork
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP18;TP13

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2568009