基于人工势场和虚拟领航者的多智能体协同控制研究

发布时间：2017-04-02 06:11

  本文关键词：基于人工势场和虚拟领航者的多智能体协同控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着计算机技术、网络技术和通信技术的不断发展，对多智能体的研究已经成为了人工智能学科的核心内容之一，对多智能体系统的控制问题研究也成为了控制学科的的一个研究热点。本文对基于人工势场和虚拟领航者的控制问题进行了研究。本文的主要研究内容如下： 首先，对传统的人工势场进行分析，给出图论的基本理论和李雅普诺夫稳定判断方法，为后续的研究工作奠定基础。 其次，通过对智能体之间人工势场的深入分析，设计一种能够满足智能体之间期望距离的新人工势场，，以及一种既能满足智能体之间的期望距离又能满足期望方位角的新人工势场。根据新人工势场设计相应控制器并进行仿真实验。 第三，给出基于行为的领航者-跟随者队形控制方法，设计相应的控制器并进行仿真实验。 最后，给出一种人工势场和虚拟领航者法相结合的新型队形控制方法，并对各个控制方法进行仿真比较分析。
【关键词】：多智能体 人工势场 虚拟领航者 领航者-跟随者 队形控制
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TP273.5
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 绪论9-19
• 1.1 课题背景及研究的目的和意义9-13
• 1.1.1 多智能体系统概述9-12
• 1.1.2 从控制的角度研究多智能体系统的目的和意义12-13
• 1.2 多智能体系统控制问题的研究现状13-15
• 1.3 人工势场法的国内外研究现状15-16
• 1.4 研究热点16-17
• 1.5 本文主要的研究工作17-19
• 第2章 人工势场的基本原理19-32
• 2.1 引言19
• 2.2 人工势场法19-28
• 2.2.1 传统人工势场法的基本理论19-21
• 2.2.2 GNRON问题以及解决方法21-24
• 2.2.3 局部极小值问题24-25
• 2.2.4 模拟退火算法25-26
• 2.2.5 基于“沿边行为”的方法26-28
• 2.3 图论的基本原理28-29
• 2.4 系统稳定性的判断原理29-31
• 2.5 本章小结31-32
• 第3章 基于人工势场的多智能体运动32-46
• 3.1 引言32
• 3.2 智能体之间的人工势场32-34
• 3.3 多智能体的运动模型34
• 3.4 基于人工势场的多智能体控制器的设计34-39
• 3.5 仿真验证39-45
• 3.6 本章小结45-46
• 第4章 多智能体的队形控制方法46-63
• 4.1 引言46
• 4.2 领航者-跟随者方法46-48
• 4.2.1 编队结构46-47
• 4.2.2 编队类型47-48
• 4.3 基于行为法48-49
• 4.4 虚拟结构法49
• 4.5 基于行为的领航者-跟随者法49-62
• 4.5.1 智能体的基本行为及控制器设计50-54
• 4.5.2 仿真验证54-62
• 4.6 本章小结62-63
• 第5章 基于人工势场和虚拟领航者的控制63-85
• 5.1 引言63
• 5.2 基于人工势场和虚拟领航者的多智能体运动63-65
• 5.3 多智能体的运动模型65-67
• 5.4 多智能体的群集运动67-75
• 5.4.1 集群运动分析67-72
• 5.4.2 稳定性分析72-73
• 5.4.3 仿真验证73-75
• 5.5 基于人工势场和虚拟领航者的控制仿真75-84
• 5.5.1 队形形成75-79
• 5.5.2 队形变换79-82
• 5.5.3 障碍规避82-84
• 5.6 本章小结84-85
• 结论85-86
• 参考文献86-90
• 攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果90-92
• 致谢92

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本文编号：281999