自組織運(yùn)動(dòng)策略的數(shù)學(xué)機(jī)理研究.pdf

1、協(xié)調(diào)控制從近幾十年到如今，多智能體的協(xié)調(diào)控制問題受到了來自不同領(lǐng)域?qū)W者的關(guān)注。蜂擁控制作為由群體行為抽象而衍生出的一門新興學(xué)科和研究方向，它對(duì)自然界的群體行為進(jìn)行了很好的理論解釋和數(shù)學(xué)說明。蜂擁控制具有與群體行為相同的性質(zhì)，分別是協(xié)調(diào)性和自組織性，它在多機(jī)器人系統(tǒng)和多無人機(jī)系統(tǒng)等領(lǐng)域具有很好的應(yīng)用前景。一致性研究作為協(xié)調(diào)控制的基礎(chǔ)理論研究，指每個(gè)智能體之間通過局部的信息耦合作用而達(dá)到整體的狀態(tài)量一致。在現(xiàn)實(shí)生活中，由于每個(gè)智能體的個(gè)體差

2、異性或者任務(wù)的原因，它們的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)會(huì)有所不同進(jìn)而去完成不同的任務(wù)。因此在同一個(gè)多智能體系統(tǒng)(MAS,Multi-Agent System)中，各個(gè)智能體所涉及到的動(dòng)力學(xué)方程也會(huì)有所差異。本文中，異構(gòu)MAS是指由多個(gè)不同動(dòng)力學(xué)方程(階數(shù))的智能體組成的系統(tǒng)。在現(xiàn)實(shí)生活中，由于丟包等原因，使得MAS普遍具有時(shí)間上的延遲。因此，研究具有時(shí)延的異構(gòu)MAS的一致性問題具有較大的現(xiàn)實(shí)意義和實(shí)用價(jià)值。
　　本文基于自組織運(yùn)動(dòng)，以異構(gòu)MAS為研究

3、對(duì)象，研究帶有時(shí)延的異構(gòu)MAS自組織運(yùn)動(dòng)的一致性。首先，本文分別介紹了靜態(tài)、動(dòng)態(tài)、平均和分組一致性的定義；然后，分為連續(xù)異構(gòu)MAS和離散異構(gòu)MAS兩大方面來進(jìn)行一致性分析。在連續(xù)和離散異構(gòu)MAS中，主要研究由一階和二階智能體組成的異構(gòu)MAS和由一階、二階和高于二階的智能體組成的高階異構(gòu)MAS的一致性。在由一階和二階智能體組成的異構(gòu)MAS中，分別用頻域法和非負(fù)矩陣法證明系統(tǒng)達(dá)到了靜態(tài)一致；在高階異構(gòu)MAS中，本文首先提出帶有時(shí)延的控制協(xié)議