多智能體系統(tǒng)可控性研究

《多智能體系統(tǒng)可控性研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。

1、摘要本文研究多智能體系統(tǒng)中的可控性問題?？煽匦詥栴}是群體協(xié)調(diào)控制領(lǐng)域的一個(gè)新興的但又十分重要的研究課題。本文的主要研究內(nèi)容和貢獻(xiàn)包括：1．針對連續(xù)時(shí)問多智能體網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和一類常用的通信協(xié)議，針對無向圖深入細(xì)致地研究了在固定拓?fù)錀l件下，相異智能體之間存在定常單一通信時(shí)滯和定常多通信時(shí)滯情況下系統(tǒng)的可控性問題。利用將時(shí)滯系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為其等價(jià)的無時(shí)滯系統(tǒng)的方法，并結(jié)合矩陣?yán)碚?、代?shù)圖論等相關(guān)知識分別得到系統(tǒng)在單積分器和雙積分器模型下，解決可控性問題的數(shù)學(xué)代數(shù)條件，得出內(nèi)部個(gè)體的最終狀態(tài)只依賴于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)而與通信時(shí)滯無關(guān)的結(jié)論，并在理論上加以證明。另外針對有向圖描述的單向通信拓

2、撲關(guān)系的多智能體系統(tǒng)，獲得了解決可控性問題的代數(shù)條件。最后給出了數(shù)字仿真以證明如何使系統(tǒng)在具有通信時(shí)滯時(shí)解決可控性問題。2．本文針對一類有多個(gè)領(lǐng)航者的時(shí)離散群落系統(tǒng)模型，利用與時(shí)連續(xù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)類似的方法，研究了系統(tǒng)的最終狀態(tài)與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、通信時(shí)滯的關(guān)系。3．從圖形拓?fù)鋵W(xué)角度研究了多智能體系統(tǒng)的可控性問題。從點(diǎn)的鄰域集合出發(fā)，通過引入直接相同的父結(jié)點(diǎn)集合和間接相同的父結(jié)點(diǎn)集合，給出了一種快速判定系統(tǒng)不可控的新的簡單方法。4．針對一類不可控的多智能體系統(tǒng)，通過為原系統(tǒng)內(nèi)某些智能體之間的通信通道選擇適當(dāng)?shù)臋?quán)重，使得原先的不可控系統(tǒng)能夠解決可控性問題。關(guān)鍵詞：多智能體系統(tǒng)；

3、可控性問題；定常拓?fù)?；通信時(shí)滯AbstraetThispaperstudiescontrolhbilityproblemsofmulti-agentsystems．Controlhbilitytheoryisanemergingandfundamenta1researchtopicincoordinatedcontrolofmulti-agentsystems．Then】amresultsandcontributionsofthispaperareasfollows：1．Thispaperstudiescontrollabilityproblemsforeont

4、inuous-tin嗆multi-agentsystemswhichdescribedbyundirectedinterconnectiongraphswithakindofregularprotocol,wherethecommunicationbetweendifferentagentsareunderfixedtopologyandwithfixedsingletime-delayorfixedmultipletime—delays．Wefirsttransformthetime—delaysysten'毽intotheirequivalentnon-de

5、layedsystems，and＆nbymnnegativematrixtheoryandalgebraicgraphtheory,wederivesomealgebraicconditioraforthesolvabilityofcontrolhbilityproblemsundersingle--integratordynamicsanddouble--integratordymmics．Weobtaintheconclusionthatthefinalstatesofintermlagentsaleindependentoftime—dehysbetwee

6、nthem．Theoreticalresultsarepresentedtosupporttheresults．Wealsostudythemulti-agentsystermwithunidirectionalcommunicationbetweenSon'lleagentswhichdescribedbydirectedinterconnectiongraphs，thenderiveSOmeconditiomforthesystemswithunidirectionalcommunicationtopobgytobecontrollable．Atlast,w

7、egivenunm'icalsimulationstoillustratehowtocontrolthesystemtosolvecontrollabilityproblems．2．Thispaperstudiesadiscrete-timemodelofaclassofmulti-agentsystemswithn']ol'eleaders．Weinvestigatetherelationsarmngfinalstates，communicationtopology,andtime—delaysbyusingthesimilarmetedforcontinuo

8、us-timenetwo