網(wǎng)絡(luò)群體協(xié)同控制方法研究.pdf

1、網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)是由多個(gè)個(gè)體組成的網(wǎng)絡(luò)集合,其中每個(gè)個(gè)體是一個(gè)物理的或抽象的實(shí)體,能作用于個(gè)體自身和周圍環(huán)境,并與鄰居個(gè)體進(jìn)行信息交換。設(shè)計(jì)協(xié)同控制協(xié)議是研究網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)的一個(gè)難點(diǎn),一個(gè)有效的控制協(xié)議可以提高系統(tǒng)的收斂速度,降低成本等。本文在以下幾個(gè)方面展開研究:
　　首先,研究了系統(tǒng)中無通信時(shí)滯時(shí)網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)的協(xié)同控制。針對(duì)固定拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),分別考慮網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)無領(lǐng)導(dǎo)者和存在一個(gè)領(lǐng)導(dǎo)者兩種情況。其中,領(lǐng)導(dǎo)者的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)是獨(dú)立的,而與領(lǐng)導(dǎo)者

2、可以進(jìn)行通信的個(gè)體的運(yùn)動(dòng)是受領(lǐng)導(dǎo)者影響的。針對(duì)上述兩種情況,分別根據(jù)約束條件建立相應(yīng)的二階系統(tǒng)模型并設(shè)計(jì)協(xié)同控制協(xié)議,通過變換將網(wǎng)絡(luò)群體的協(xié)同控制問題轉(zhuǎn)換為線性系統(tǒng)的穩(wěn)定性問題,從線性系統(tǒng)穩(wěn)定的充分必要條件入手證明協(xié)同控制協(xié)議的正確性。
　　其次,考慮了時(shí)滯網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)的協(xié)同控制。文中首先假設(shè)具有單時(shí)滯的網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng),即所有個(gè)體間通信時(shí)滯為一個(gè)固定的值。而實(shí)際復(fù)雜的通信環(huán)境中,網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)不僅存在通信時(shí)滯,并且通信時(shí)滯是時(shí)變的,且

3、通信拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的連通也是動(dòng)態(tài)變換的。為了能更好的模擬實(shí)際環(huán)境中的網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng),本文研究了具有時(shí)變時(shí)滯且變拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的協(xié)同控制協(xié)議,根據(jù)經(jīng)驗(yàn)構(gòu)造李雅普諾夫函數(shù),尋找能使網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的條件,并通過仿真結(jié)果驗(yàn)證協(xié)議的有效性。
　　為了優(yōu)化控制協(xié)議,加快系統(tǒng)的收斂速度,設(shè)計(jì)基于二層鄰居信息的有領(lǐng)導(dǎo)者的網(wǎng)絡(luò)群體系統(tǒng)的協(xié)同控制協(xié)議。由于系統(tǒng)的收斂速度與特征根有關(guān),通過求解系統(tǒng)的特征根并與普通協(xié)議的特征根進(jìn)行比較,驗(yàn)證了基于二層鄰居信息的控