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)的蜂擁控制思想來源于生物群體僅通過簡單的、個體間的信息交流，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，僅通過智能體間的局部信息交互和自組織行為，實現(xiàn)多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制成為了當(dāng)前研究的熱點。本文在學(xué)習(xí)和總結(jié)相關(guān)研究成果的基礎(chǔ)上，借鑒社團劃分和局部拓?fù)鋬?yōu)化的思想，進一步研究了多智能體系統(tǒng)的蜂擁控制問題。
　　本文的主

2、要研究內(nèi)容和成果如下：
　　1.介紹與論文研究內(nèi)容相關(guān)的預(yù)備知識和算法。主要的預(yù)備知識包括，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)化算法和社團劃分算法。
　　2.針對當(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，存在蜂擁速度慢的缺點。借鑒復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)社團結(jié)構(gòu)劃分的思想，對大規(guī)模多智能體系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進行分析。隨后采用基于空間距離的社團劃分算法，將大規(guī)模多

3、智能體系統(tǒng)劃分為若干個內(nèi)部智能體通信連接緊密，與外部智能體通信連接相對稀疏的子社團，將傳統(tǒng)的蜂擁控制問題轉(zhuǎn)化為多個社團的蜂擁控制，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，進一步研究虛擬領(lǐng)導(dǎo)者速度信息對多智能體系統(tǒng)連通性保持的調(diào)節(jié)作用，通過三組仿真實驗驗證了虛擬領(lǐng)導(dǎo)者速度過大或者過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