多智能體協(xié)同控制與仿真

《多智能體協(xié)同控制與仿真》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。

1、學校代碼：10289分類號：TP319密級：公開學號：132030041江蘇科技大學碩士學位論文多智能體協(xié)同控制與仿真研究生姓名趙東見導師姓名楊奕飛申請學位類別工學碩士學位授予單位江蘇科技大學學科專業(yè)控制理論與控制工程論文提交日期2015年12月30日研究方向復雜系統(tǒng)建模與仿真論文答辯時間2016年3月17日答辯委員會主席戴躍偉評閱人2016年3月17日分類號：TP319密級：學號：132030041工學碩士學位論文多智能體協(xié)同控制與仿真學生姓名趙東見指導教師楊奕飛教授江蘇科技大學二○一六年三月AThesisSubmittedinFulfillmentoftheRequiremen

2、tsfortheDegreeofMasterofEngineeringMulti-agentcooperativecontrolandsimulationSubmittedbyNameZhaoDongjianSupervisedbyProfessorNameYangYiFeiJiangsuUniversityofScienceandTechnologyMarch,2016江蘇科技大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學位論文是我本人在導師指導下進行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得江

3、蘇科技大學或其它教育機構(gòu)的學位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻均已在論文中作了明確的說明并表示謝意。學位論文作者簽名：趙東見日期：2016.03.25摘要隨著多智能體系統(tǒng)研究的深入，多智能體的協(xié)同控制問題已經(jīng)成為控制領(lǐng)域研究的熱點，其在災害搜索與營救，城市智能交通，無人機集群戰(zhàn)場偵察與襲擊等方面的應(yīng)用研究引起了相關(guān)研究人員的極大關(guān)注。由于多智能體系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)復雜，仿真成為研究其內(nèi)部特征和變化規(guī)律的重要方法，其相對于實物仿真來說，不僅易于預測而且降低了實物模擬的成本和風險。本文設(shè)計了一種基于JADE與WorldWindJava的多Agent仿真系統(tǒng)。以多

4、無人車協(xié)同為背景，通過局域網(wǎng)內(nèi)機器互聯(lián)實現(xiàn)多節(jié)點協(xié)作。論文建立了Agent對于目標、環(huán)境、任務(wù)等約束條件的模型，采用多指標任務(wù)分配函數(shù)對投標Agent進行評估，選出最優(yōu)的無人車逼近目標以獲取更精準的目標探測信息。系統(tǒng)設(shè)計了Agent間的通訊、協(xié)作以及三維平臺下的漫游、縮放、視域分析等功能，通過仿真想定實驗，實現(xiàn)了無人車協(xié)同任務(wù)全過程三維仿真。本文的主要工作具體如下：(1)將MAS(multi-agentsystem)組織結(jié)構(gòu)設(shè)計為三個層次，具體包含控制中心Agent、管理Agent和執(zhí)行任務(wù)Agent?？刂浦行腁gent負責整個系統(tǒng)的運行管理，具有系統(tǒng)的最高權(quán)限；管理Agent負責

5、該地區(qū)節(jié)點任務(wù)的執(zhí)行；執(zhí)行Agent負責執(zhí)行具體的探測任務(wù);(2)提出了一種改進合同網(wǎng)協(xié)議任務(wù)分配算法。針對經(jīng)典合同網(wǎng)協(xié)議中存在的問題，本文通過引入距離、速度、收益等多個因素，使用粒子群算法對合同進行評估，從而提高MAS系統(tǒng)任務(wù)分配效率;(3)考慮到在仿真過程中，需要分配多個任務(wù)到某個管理Agent節(jié)點，可能會導致該節(jié)點負載過重。本文設(shè)計實現(xiàn)了多智能體負載均衡方法。該方法基于遺傳算法實現(xiàn)，能夠?qū)崟r檢測各管理Agent節(jié)點的負載狀況并進行調(diào)整；(4)基于JADE和WorldWindJava實現(xiàn)了MAS仿真系統(tǒng)，驗證了所設(shè)計方法的有效性。論文最后對全文進行了總結(jié)，并指出了值得進一步研究

6、的內(nèi)容。關(guān)鍵詞多智能體系統(tǒng)；仿真；JADE；任務(wù)分配；WorldWindJavaIAbstractWiththefurtherresearchofmulti-agentsystem,multi-agentcooperativecontrolhasbecomeahottopicinthefieldofcontrol,Ithasarousedgreatconcernofresearchersinthefieldofdisastersearchandrescue,urbanintelligenttransportation,unmannedaerialvehicleclusterbatt

7、lefieldreconnaissanceandattack。Becauseofthecomplexinternalstructureofmulti-agentsystem,simulationhasbecomeanimportantmethodtostudyitsinternalcharacteristicsandvariationlaw,whichisnotonlyeasytopredictbutalsoreducethecostandriskofphysical