多智能體系統(tǒng)的一致性分析與控制.pdf

1、多智能體系統(tǒng)是指包含大量具有動態(tài)演化特征的個體以及個體之間的局部協(xié)作和相互作用的系統(tǒng)，是一類典型的復雜動態(tài)系統(tǒng)。一致性問題是多智能體系統(tǒng)研究領域的熱點問題，對其進行深入研究，一方面能夠為自然和社會中出現(xiàn)的復雜現(xiàn)象提供合理的理論解釋，另一方面又可為多機器人系統(tǒng)、傳感器網(wǎng)絡和人造衛(wèi)星簇等領域的新技術開發(fā)與應用提供重要的理論指導。
　　本文研究在連續(xù)時間意義下多智能體系統(tǒng)的一致性問題，主要內(nèi)容包括以下三個部分:
　　1、多智能體系

2、統(tǒng)的群一致性?？紤]個體模型為一階的情況，針對群之間的信息交換不連續(xù)的情形，設計了一類混雜協(xié)議來實現(xiàn)多智能體系統(tǒng)的群一致性，得到了一系列的充分條件及代數(shù)判據(jù)。進一步，考慮到自然界中的很多個體是可以做旋轉(zhuǎn)運動，用Euler-Lagrange方程來描述個體的模型，同時針對系統(tǒng)參數(shù)是未知的情形，為實現(xiàn)群一致性，設計了群協(xié)同協(xié)議和參數(shù)估計器算法，從而得到了一些充分條件。在此基礎上，考慮到在動力系統(tǒng)演化過程中，個體間的拓撲結(jié)構(gòu)是變化的，提出了切換拓

3、撲意義下的群一致性問題，利用Barbalat-like定理，得到了該問題的充分條件。
　　2、二階多智能體系統(tǒng)在復雜環(huán)境下的一致性。這里的復雜環(huán)境是指多智能體系統(tǒng)在演化過程中存在著外部干擾，使得個體不能得到鄰居的即時速度信息。文中針對兩種不同的情況，給出了相應的方法來克服擾動帶來的影響，其一是僅知道干擾是有界的，并在其統(tǒng)計特征未知的前提下，為實現(xiàn)一致性，利用干擾的界，對鄰居的速度設計了一類分布式的估計規(guī)則，從而保證整個系統(tǒng)實現(xiàn)靜態(tài)

4、一致;其二是在Leader-following的框架下，針對Leader的速度不可測，同時每個個體都具有相同的內(nèi)在非線性系統(tǒng)的情況，設計了一類速度估計器，使得多智能系統(tǒng)系統(tǒng)實現(xiàn)動態(tài)一致，并且保證速度估計誤差漸近地趨于0。
　　3、多智能體系統(tǒng)在合作競爭網(wǎng)絡中的一致性。在合作競爭網(wǎng)絡中，邊的權(quán)量為正表示相應個體間的關系為合作，權(quán)量為負表示個體間的競爭關系。由于存在著競爭關系，多智能體系統(tǒng)一般不能實現(xiàn)一致性。文中采用了兩種控制手段來抑

5、制競爭帶來的不利影響，其一針對一階帶有非線性項的個體模型，首先將整個網(wǎng)絡分成合作子網(wǎng)和競爭子網(wǎng)兩部分，采用時滯控制方法，將控制加到競爭子網(wǎng)上，得到了一系列充分條件及代數(shù)判據(jù)，在此基礎上，將結(jié)論推廣到全競爭網(wǎng)絡上，即所有邊的權(quán)量均為負，也得到了一些充分條件。其二針對二階的個體模型，提出了一類時滯脈沖控制方法，利用脈沖增益矩陣與時滯量之間的關系，得到了一致性的充分條件。
　　最后，對全文研究內(nèi)容進行總結(jié)與歸納，同時結(jié)合文中所存在的問題