由于智能體群組是泛在網(wǎng)絡(luò)獲取物理世界環(huán)境信息的重要媒介,能夠完成各種場景下的數(shù)據(jù)采集任務(wù),它們通過協(xié)同配合,能夠?qū)崟r地獲取到人們所需要的信息數(shù)據(jù),為人們提供無處不在的泛在服務(wù),因此,智能體群組的協(xié)同控制研究對于泛在網(wǎng)絡(luò)中的泛在數(shù)據(jù)采集、泛在服務(wù)提供等方面具有重要意義。本文針對智能體群組的協(xié)同控制問題進行了研究,分別從智能體群組的一致性控制、智能體群組的避障控制以及智能體群組的編隊控制三個方面展開,并最終通過搭建智能體群組協(xié)同控制實驗平臺,驗證了本文所提出的協(xié)同控制方法的可行性和有效性。1.針對智能體群組的一致性控制,分為不帶領(lǐng)導(dǎo)者的智能體群組一致性和帶虛擬領(lǐng)導(dǎo)者的智能體群組一致性兩個方面進行了研究,在分布式控制理論和勢場函數(shù)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的分布式一致性控制協(xié)議,在該控制協(xié)議的作用下,智能體不再需要獲取系統(tǒng)的全局信息,僅僅通過與相鄰的智能體保持通信,獲取群組的局部信息,就可以使得智能體實現(xiàn)狀態(tài)同步,跟隨者能夠?qū)μ摂M領(lǐng)導(dǎo)者進行狀態(tài)跟蹤,群組達到穩(wěn)定一致。2.針對智能體群組避障控制問題,本文不僅研究了智能體對靜態(tài)障礙物的避障,還對智能體對動態(tài)障礙物的避障策略進行了研究。通過改進傳統(tǒng)的... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

大雁的編隊飛行

自然界中存在著的一些生物群集現(xiàn)象受到了學(xué)者們的廣泛關(guān)注，如圖1.1和圖1.2所示，大雁的編隊飛行、魚群的聚集以及蜜火蟲閃光的同步現(xiàn)象等等。通過對這些生物群集現(xiàn)象的分析可以看出，這些群體在沒有集中控制和全局信息交互的情況下，只是通過自身與周邊個體的局部協(xié)作和交互，完成了所有個體的聚集和同步，表現(xiàn)出了整體的一致性，這一現(xiàn)象稱為群集現(xiàn)象。這一生物學(xué)領(lǐng)域的現(xiàn)象不僅吸引了生物學(xué)專家的濃厚興趣，同時也激發(fā)了計算機科學(xué)和控制科學(xué)等領(lǐng)域?qū)W者的研宄熱情，如何通過模擬生物學(xué)領(lǐng)域的群集和同步現(xiàn)象，分析和研宄群體中的協(xié)同機制，為自己的學(xué)科領(lǐng)域提供幫助，成為了當(dāng)前許多學(xué)者的研究熱點。計算機科學(xué)領(lǐng)域的專家希望通過研宄生物群體間的分工和同步問題

使智能體群組中的各個智能體能夠共同合作的去完成一項復(fù)雜任務(wù)。在執(zhí)行任務(wù)過程中，主要存在三個問題：一致性問題、避障控制問題和編隊控制問題，如圖1.3所示。] 智能體群組協(xié)同控制(-attfnJJlJ (避障控制問題)隊}i制問.-:1(?) I ； ^ 圖1.3智能體群組協(xié)同控制Fig. 1.3 Cooperation control of agent group一致性是智能體群組協(xié)同控制的基礎(chǔ)和核心，只有各個智能體之間的狀態(tài)達到了協(xié)調(diào)一致，才能夠共同的去完成任務(wù)，實現(xiàn)協(xié)作[5]。避障控制解決了智能體在協(xié)同控制過程中，當(dāng)環(huán)境信息無法預(yù)知并且環(huán)境信息不斷變化的情況下，各個智能體如何在實現(xiàn)一致性的基礎(chǔ)上躲避障礙物的問題，包括兩個方面的避障：智能體群組中各個智能體之間如何避免碰撞以及智能體與外界障礙物之間如何避免碰撞[6]。編隊控制是在智能體群組實現(xiàn)一致性的基礎(chǔ)上，使各個智能體按照規(guī)則的、預(yù)先設(shè)定的隊形進行運動，根據(jù)任務(wù)情況的變化，編隊方式也可以產(chǎn)生相應(yīng)的變化，目的是讓智能體群組具備最佳的任務(wù)執(zhí)行力[7]。因此智能體群組協(xié)同控制就是一類使智能體群組中的各個智能體能夠有效避開障礙物，可以根據(jù)任務(wù)情況進行編隊運動，最終完成給定任務(wù)并且各個智能體的狀態(tài)達到一致的控制方法。1.3.1 —致性問題研宄現(xiàn)狀1960年從管理科學(xué)和統(tǒng)計學(xué)的研宄出發(fā)開始了一致性問題的研宄。Benediktsson在1992年首次提出在傳感器網(wǎng)絡(luò)的信息融合領(lǐng)域使用一致性思想

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3013049