多智能體協(xié)調(diào)控制實驗平臺的設(shè)計與應(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。該系統(tǒng)是由多個智能體組成的集合,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提出的理論和方法進行評估,而較少涉及建立實驗平臺,分析協(xié)作策略

2、在實際系統(tǒng)中的性能。因此,本文從整體的角度上整合各項技術(shù),設(shè)計了通用的多智能體協(xié)調(diào)控制實驗平臺。該平臺集成了智能體在應(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,對理論研究算法進行實際性能測試。具有以下特征：設(shè)計架構(gòu)清晰；通用性好；易于二次開發(fā)。主要應(yīng)用于兩個方面：將理論研究的協(xié)作控制算法在本實驗平臺進行實際性能測試,從而通過實驗結(jié)果檢驗算法的優(yōu)劣；根據(jù)應(yīng)用方案的需求分析,在本平臺上模擬出應(yīng)用方案的實施情況,通過結(jié)果分

3、析應(yīng)用方案的可行性及效果。為了檢驗實驗平臺的可行性,設(shè)計了三個應(yīng)用方案,并在建立的實驗平臺上實現(xiàn)。三個應(yīng)用方案為：(1)多個智能體協(xié)作完成的實時區(qū)域監(jiān)控；(2)多智能體的編隊控制；(3)多智能體的軌跡跟蹤控制。最后,將建立的實驗平臺應(yīng)用于多智能體協(xié)作策略的實際運行性能評估。本文提出了一種基于預(yù)測的多智能體協(xié)調(diào)避碰算法,使用沖突預(yù)測的方法有效減小了智能體為避免碰撞而停止運動的頻率和時間。在實驗平臺上進行了測試,分析算法在實際系統(tǒng)中的性能。