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，多智能體網(wǎng)絡(luò)化系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制得到了來自于自動化、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，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)點可能具有固有動態(tài)，且各自的動態(tài)可能存在差異。因此，本文研究了異質(zhì)非線性多智能體網(wǎng)絡(luò)的一致性。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中所有結(jié)點的非線性函數(shù)各不相同時(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于網(wǎng)絡(luò)的Laplacian矩陣特征根；當(dāng)網(wǎng)絡(luò)中的結(jié)點按非線性函數(shù)是否相同可分為幾個聚類時(聚類異質(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)點能漸近跟蹤到所在聚類中的虛擬領(lǐng)導(dǎo)者，且聚類一致達(dá)到的條件不依賴于網(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，同時干擾又是影響系統(tǒng)失穩(wěn)的一個重要因素，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于網(wǎng)絡(luò)的全局條件。
　　⑶不依賴于速度測量的一致性協(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)的無速度測量的包含控制問題。當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者為靜態(tài)情形時，通過為跟隨者選取合適的速度估計器，提出了分布式的包含控制協(xié)議。當(dāng)領(lǐng)導(dǎo)者為動態(tài)情形時，利用平

4、均速度代替瞬時速度，設(shè)計了基于采樣數(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。
　?、锐詈现C振子網(wǎng)絡(luò)是一類重要的物理系統(tǒng)，耦合諧振子網(wǎng)絡(luò)的一致性問題一度成為一個重要的研究課題，本文針對當(dāng)振子中存在多個領(lǐng)導(dǎo)者且振子間的通信為有向拓?fù)鋾r，分別設(shè)計了連續(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所有的自然界的動態(tài)行為，人們開始考慮能描述更一般的動態(tài)行為的多智能體系統(tǒng)，線性多智能體系統(tǒng)的一致性研究由此開始。考慮到網(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?，研究了線性多智能體網(wǎng)絡(luò)的自適應(yīng)輸出反饋包含控制問題。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。
　?、蕘碜酝饨绲母蓴_可能嚴(yán)重影響網(wǎng)絡(luò)