基于自适应调控和通讯限制的多智能体系统一致性

发布时间：2025-06-10 02:59

　　多智能体系统协调控制是当今人工智能领域和系统控制领域的热点问题.在协调控制中,每个智能体需要通过相互作用在一个方面或者多个方面达成共同的目标,呈现出行为状态的一致.因此,多智能体系统一致性是协调控制领域重要问题之一.近年来受到国内外许多学者的广泛关注.在多智能体系统的一致性分析中,最主要的是分布式控制协议的设计.本论文主要研究几种不同控制策略下多智能体系统的一致性问题,包括基于边自适应控制、基于有向生成树自适应控制、非周期间歇控制、间歇采样控制以及保成本控制等.第一部分研究了二阶多智能体系统在自适应控制协议下的一致性.首先,提出一种依赖位置状态和速度状态的边自适应协议,分别考虑了不含和含有领导者的二阶多智能体系统在该协议下的一致性.通过分析表明,设计的自适应法则仅依赖于智能体的邻居信息就可以实现一致行为.其次,对于一般的有向网络,基于网络包含的有向生成树,提出了一种基于有向生成树自适应控制协议.利用微分方程稳定性理论以及矩阵分析理论,从理论上分析了设计的控制协议的可行性.通过分析发现,随机选取包含有向生成树的网络并实施提出的控制法则都可以使系统达到一致.第二部分研究了具有通讯限制的控制协...

【文章页数】：158 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究现状
    1.3 本文的主要工作
2 预备知识
    2.1 基本符号
    2.2 代数图论
    2.3 相关引理
3 自适应控制下二阶多智能体系统一致性
    3.1 基于边自适应控制下二阶多智能体系统一致性
        3.1.1 模型建立及预备知识
        3.1.2 无领导者的二阶多智能体系统一致性
        3.1.3 具有领导者的二阶多智能体系统一致性
        3.1.4 数值模拟
        3.1.5 小结
    3.2 基于有向生成树自适应控制下二阶多智能体系统一致性
        3.2.1 模型建立及预备知识
        3.2.2 网络节点重排与相关引理
        3.2.3 自适应协议设计与一致性分析
        3.2.4 数据仿真
        3.2.5 小结
4 具有通讯限制的二阶多智能体系统一致性
    4.1 非周期间歇控制下二阶多智能体系统一致性
        4.1.1 模型建立及预备知识
        4.1.2 非周期间歇通讯下一致性分析:小时滞情况
        4.1.3 非周期间歇通讯下一致性分析:大时滞情况
        4.1.4 数据仿真
        4.1.5 小结
    4.2 间歇采样控制下二阶多智能体系统一致性
        4.2.1 模型建立及预备知识
        4.2.2 不含时滞的间歇采样控制
        4.2.3 含有时滞的间歇采样控制
        4.2.4 数据仿真
        4.2.5 小结
5 有向切换网络上多智能体系统的一致性
    5.1 模型建立及预备知识
    5.2 基于有向生成树的相关引理
    5.3 基于有向生成树误差的一致性分析
    5.4 数值仿真
    5.5 小结
6 具有异质惯性的二阶多智能体系统的保成本一致性
    6.1 模型建立及预备知识
    6.2 绝对速度阻尼协议下的保成本一致性
    6.3 相对速度阻尼协议下的保成本一致性
    6.4 数据仿真
    6.5 小结
7 总结与展望
参考文献
攻读博士学位期间的主要研究成果及获奖情况
致谢



本文编号：4050210