多智能體系統(tǒng)一致性與包含控制.pdf

1、由于多智能體網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用，近年來(lái)，多智能體網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制得到了來(lái)自于自動(dòng)化、數(shù)學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)等許多領(lǐng)域的學(xué)者的深入研究。本文綜合利用矩陣論、圖論及穩(wěn)定性理論的相關(guān)知識(shí)，研究了多智能體網(wǎng)絡(luò)的一致性與包含控制。本研究主要內(nèi)容包括：
　?、啪W(wǎng)絡(luò)的結(jié)點(diǎn)可能具有固有動(dòng)態(tài)，且各自的動(dòng)態(tài)可能存在差異。因此，本文研究了異質(zhì)非線(xiàn)性多智能體網(wǎng)絡(luò)的一致性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點(diǎn)的非線(xiàn)性函數(shù)各不相同時(shí)(完全異質(zhì)情形)，提出了基于自適應(yīng)控制的擬牽制一致性協(xié)議

2、，使得網(wǎng)絡(luò)中的智能體能漸近跟蹤到虛擬領(lǐng)導(dǎo)者，且一致性條件不依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的Laplacian矩陣特征根；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點(diǎn)按非線(xiàn)性函數(shù)是否相同可分為幾個(gè)聚類(lèi)時(shí)(聚類(lèi)異質(zhì))，提出了基于自適應(yīng)控制的牽制控制協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)中結(jié)點(diǎn)能漸近跟蹤到所在聚類(lèi)中的虛擬領(lǐng)導(dǎo)者，且聚類(lèi)一致達(dá)到的條件不依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的全局信息，從而是完全分布式的。
　?、仆饨绛h(huán)境所產(chǎn)生的干擾是不可避免的，同時(shí)干擾又是影響系統(tǒng)失穩(wěn)的一個(gè)重要因素，研究具有外部干擾的多智能體系統(tǒng)協(xié)調(diào)控制

3、具有重要的意義。本文研究了具有有界干擾的非線(xiàn)性多智能體系統(tǒng)一致性，提出了基于自適應(yīng)策略的變結(jié)構(gòu)控制協(xié)議。這一控制協(xié)議不僅有效地抑制了干擾對(duì)網(wǎng)絡(luò)一致性的影響，而且保證了網(wǎng)絡(luò)達(dá)到一致的條件不依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)的全局條件。
　?、遣灰蕾?lài)于速度測(cè)量的一致性協(xié)議具有重要的意義。本文研究了二階積分器型多智能體網(wǎng)絡(luò)的無(wú)速度測(cè)量的包含控制問(wèn)題。當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者為靜態(tài)情形時(shí)，通過(guò)為跟隨者選取合適的速度估計(jì)器，提出了分布式的包含控制協(xié)議。當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者為動(dòng)態(tài)情形時(shí)，利用平

4、均速度代替瞬時(shí)速度，設(shè)計(jì)了基于采樣數(shù)據(jù)的采樣控制協(xié)議。在這些協(xié)議下，本文給出了網(wǎng)絡(luò)達(dá)到包含的充要條件。
　　⑷耦合諧振子網(wǎng)絡(luò)是一類(lèi)重要的物理系統(tǒng)，耦合諧振子網(wǎng)絡(luò)的一致性問(wèn)題一度成為一個(gè)重要的研究課題，本文針對(duì)當(dāng)振子中存在多個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者且振子間的通信為有向拓?fù)鋾r(shí)，分別設(shè)計(jì)了連續(xù)的包含控制協(xié)議和基于采樣數(shù)據(jù)的包含控制協(xié)議，使得網(wǎng)絡(luò)最終達(dá)到包含，并得到網(wǎng)絡(luò)達(dá)到包含的充要條件，還將所得的結(jié)果推廣到無(wú)向拓?fù)涞那樾巍?br>　?、捎捎谝浑A積分器和

5、二階積分器不能刻畫(huà)所有的自然界的動(dòng)態(tài)行為，人們開(kāi)始考慮能描述更一般的動(dòng)態(tài)行為的多智能體系統(tǒng)，線(xiàn)性多智能體系統(tǒng)的一致性研究由此開(kāi)始?？紤]到網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)洳荒茌p易獲取，而已有的關(guān)于多智能體一致性(包含控制)條件往往依賴(lài)于網(wǎng)絡(luò)Laplace矩陣的特征根，本文在在固定拓?fù)湎?，研究了線(xiàn)性多智能體網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)輸出反饋包含控制問(wèn)題。給出了網(wǎng)絡(luò)達(dá)到包含的充分條件，并將所得的結(jié)論推廣到了自適應(yīng)的狀態(tài)反饋包含控制中。
　?、蕘?lái)自外界的干擾可能?chē)?yán)重影響網(wǎng)絡(luò)