多智能體協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與應(yīng)用.pdf

1、多智能體系統(tǒng)(Multi-Agent System, MAS)是當(dāng)今通信領(lǐng)域和控制領(lǐng)域相結(jié)合的研究熱點(diǎn)。該系統(tǒng)是由多個(gè)智能體組成的集合,可以協(xié)調(diào)一組智能體的行為,以協(xié)同地完成一個(gè)任務(wù)或求解問題。多智能體技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域非常廣闊,包括智能機(jī)器人系統(tǒng),交通控制,制造系統(tǒng),分布式?jīng)Q策系統(tǒng)等多個(gè)方面。多智能體協(xié)作策略的研究主要集中在路徑規(guī)劃,協(xié)作定位和協(xié)同避障等方面。這些研究使用仿真對(duì)提出的理論和方法進(jìn)行評(píng)估,而較少涉及建立實(shí)驗(yàn)平臺(tái),分析協(xié)作策略

2、在實(shí)際系統(tǒng)中的性能。因此,本文從整體的角度上整合各項(xiàng)技術(shù),設(shè)計(jì)了通用的多智能體協(xié)調(diào)控制實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。該平臺(tái)集成了智能體在應(yīng)用中所需的基本模塊,可以快速的開發(fā)不同協(xié)作策略所需的程序軟件,對(duì)理論研究算法進(jìn)行實(shí)際性能測(cè)試。具有以下特征：設(shè)計(jì)架構(gòu)清晰；通用性好；易于二次開發(fā)。主要應(yīng)用于兩個(gè)方面：將理論研究的協(xié)作控制算法在本實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)際性能測(cè)試,從而通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢驗(yàn)算法的優(yōu)劣；根據(jù)應(yīng)用方案的需求分析,在本平臺(tái)上模擬出應(yīng)用方案的實(shí)施情況,通過結(jié)果分

3、析應(yīng)用方案的可行性及效果。為了檢驗(yàn)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的可行性,設(shè)計(jì)了三個(gè)應(yīng)用方案,并在建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)。三個(gè)應(yīng)用方案為：(1)多個(gè)智能體協(xié)作完成的實(shí)時(shí)區(qū)域監(jiān)控；(2)多智能體的編隊(duì)控制；(3)多智能體的軌跡跟蹤控制。最后,將建立的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)應(yīng)用于多智能體協(xié)作策略的實(shí)際運(yùn)行性能評(píng)估。本文提出了一種基于預(yù)測(cè)的多智能體協(xié)調(diào)避碰算法,使用沖突預(yù)測(cè)的方法有效減小了智能體為避免碰撞而停止運(yùn)動(dòng)的頻率和時(shí)間。在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上進(jìn)行了測(cè)試,分析算法在實(shí)際系統(tǒng)中的性能。