基于局部結(jié)構(gòu)優(yōu)化的多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制研究.pdf

1、多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制思想來(lái)源于生物群體僅通過(guò)簡(jiǎn)單的、個(gè)體間的信息交流，便能在群體層面涌現(xiàn)出復(fù)雜、有序的群體行為，這一現(xiàn)象引起了眾多領(lǐng)域?qū)W者的持續(xù)關(guān)注和研究。對(duì)多智能體系統(tǒng)而言，如何在缺少集中式控制和全局模型的情況下，僅通過(guò)智能體間的局部信息交互和自組織行為，實(shí)現(xiàn)多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制成為了當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本文在學(xué)習(xí)和總結(jié)相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒社團(tuán)劃分和局部拓?fù)鋬?yōu)化的思想，進(jìn)一步研究了多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制問(wèn)題。
　　本文的主

2、要研究?jī)?nèi)容和成果如下：
　　1.介紹與論文研究?jī)?nèi)容相關(guān)的預(yù)備知識(shí)和算法。主要的預(yù)備知識(shí)包括，矩陣論和代數(shù)圖論；相關(guān)算法包括，基本蜂擁控制算法、帶虛擬領(lǐng)導(dǎo)者的蜂擁控制算法、牽制控制算法、粒子群優(yōu)化算法和社團(tuán)劃分算法。
　　2.針對(duì)當(dāng)前大部分蜂擁控制算法應(yīng)用于大規(guī)模多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制時(shí)，存在蜂擁速度慢的缺點(diǎn)。借鑒復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團(tuán)結(jié)構(gòu)劃分的思想，對(duì)大規(guī)模多智能體系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。隨后采用基于空間距離的社團(tuán)劃分算法，將大規(guī)模多

3、智能體系統(tǒng)劃分為若干個(gè)內(nèi)部智能體通信連接緊密，與外部智能體通信連接相對(duì)稀疏的子社團(tuán)，將傳統(tǒng)的蜂擁控制問(wèn)題轉(zhuǎn)化為多個(gè)社團(tuán)的蜂擁控制，有效的提高了大規(guī)模多智能體系統(tǒng)的蜂擁速度。
　　3.在對(duì)Olfati-Saber提出的經(jīng)典帶虛擬領(lǐng)導(dǎo)者蜂擁控制算法深入學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步研究虛擬領(lǐng)導(dǎo)者速度信息對(duì)多智能體系統(tǒng)連通性保持的調(diào)節(jié)作用，通過(guò)三組仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了虛擬領(lǐng)導(dǎo)者速度過(guò)大或者過(guò)小都不利于多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制的設(shè)想。隨后，結(jié)合粒子群優(yōu)化算