幾類多智能體系統(tǒng)的一致性問題研究.pdf

1、隨著多智能體系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制在無人機編隊、自動公路系統(tǒng)調(diào)度、衛(wèi)星姿態(tài)控制、空中交通管制等諸多領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，多智能體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制問題受到了國內(nèi)外科研工作者們的極大關(guān)注。一致性問題是多智能體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)問題，近年來已經(jīng)成為系統(tǒng)與控制科學領(lǐng)域的研究熱點問題。本文應(yīng)用圖論、Lyapunov穩(wěn)定性理論、脈沖控制理論、線性矩陣不等式等分析工具，對多智能體系統(tǒng)的一致性問題展開了研究。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1、在緒論中對

2、多智能體系統(tǒng)一致性問題的研究背景、研究意義進行了闡述，并總結(jié)了多智能體系統(tǒng)一致性問題的早期研究成果。隨后，分類對當前該領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀及研究熱點問題進行了分析，并簡要的介紹了一致性研究使用的主要理論工具。最后給出了本文的研究內(nèi)容及研究意義。
　　2、研究了帶隨機干擾和參數(shù)不確定性的多智能體系統(tǒng)在脈沖控制下的領(lǐng)導跟隨一致性問題?？紤]到脈沖信號大多是不均勻的，我們引入了平均脈沖間隔的概念來刻畫非均勻脈沖信號。為使系統(tǒng)達到一致，我們提出一

3、個脈沖牽引控制協(xié)議，在該控制協(xié)議下基于平均脈沖間隔，得到了保證系統(tǒng)達到一致的充分條件。通過理論分析和仿真實驗驗證了所得結(jié)果比基于最大或最小脈沖間隔得到的一致性條件具有較小的保守性。
　　3、研究了具有時滯的隨機多智能體系統(tǒng)在脈沖控制下的一致性問題。首先，為了使系統(tǒng)達到一致，我們設(shè)計了一個在固定拓撲條件下的脈沖控制協(xié)議。然后，基于平均脈沖間隔、比較原理、Lyapunov穩(wěn)定性理論和脈沖控制理論，得到了在非一致性脈沖控制輸入下保證系統(tǒng)

4、達到一致的兩個充分條件。
　　4、應(yīng)用Razumikhin方法對具有時滯與隨機干擾的多智能體系統(tǒng)的一致性問題進行了研究。為了節(jié)省控制成本，提出了一個脈沖牽引控制協(xié)議?；赗azumikhin方法、Lyapunov穩(wěn)定性理論、Schur補引理、It(o)微分公式等理論工具，得到了在脈沖控制輸入下保證系統(tǒng)達到一致的充分條件，并以線性矩陣不等式的形式給出。
　　5、研究了固定拓撲和切換拓撲條件下的離散多智能體系統(tǒng)分組一致性問題。考

5、慮到入度平衡等假設(shè)條件的局限性，提出了一個新穎的分組控制協(xié)議，該協(xié)議即考慮了分組內(nèi)智能體的影響又考慮了分組間智能體的影響。為使系統(tǒng)達到分組一致，對每個分組設(shè)定一個目標智能體。在提出的分組協(xié)議下，利用圖論、矩陣分析和Lyapunov穩(wěn)定性理論等工具，分別得到了固定拓撲和切換拓撲條件下的保證系統(tǒng)達到分組一致的充分條件。
　　6、分別討論了具有時滯的離散和連續(xù)多智能體系統(tǒng)的分組一致性問題。我們設(shè)計了兩個新穎的控制協(xié)議。通過頻域分析和圓盤