多智能体系统若干包含控制问题研究

发布时间：2018-06-27 16:01

本文选题：多智能体系统 + L_2-L_∞包含控制　；参考：《郑州大学》2015年博士论文

【摘要】：最近几年,多智能体系统的分布式合作控制得到了相当大的关注。一般来说,多智能体系统的主要目标是为每一个体设计一个利用邻居信息的分布式控制律,使得多智能体系统能够取得指定的聚集行为,比如保持一个编队,群集,会合,达到一致等。在多智能体系统的研究中,一致性问题是最基本和最重要的,是研究其他问题的基础。在一些多智能体系统里面,可能存在一个或多个领导,当系统里面存在一个领导的时候,一致性问题变为领导跟随问题或者跟踪问题,当多智能体系统含有多个领导时,一致性问题变为包含控制问题。包含控制问题的控制目标是对每一个跟随者设计一个分布式控制协议,使得每一个跟随者最终进入到领导所形成的凸包内。本文从不同方面研究了多智能体系统的包含控制问题。全文由以下几部分组成：第一章是绪论,主要介绍了本文研究工作的历史背景和研究意义,然后介绍了多智能体系统最近的研究现状和一些代数图论的基础知识。最后简要地介绍了本文的工作安排。第二章研究的是马尔科夫切换拓扑下带有非一致时变时滞的多智能体系统的L2-L∞包含控制问题。假定领导是静止的且每个跟随者的动态方程存在外界扰动。通过一个模型变换,把包含控制问题变为一个标准的L2-L∞控制问题。根据时滞系统的随机稳定性理论,给出一组基于线性矩阵不等式的充分条件,保证均方意义下所有的跟随者最终运动到静止的领导者所形成的凸包内,且系统满足给定的L2-L∞干扰抑制度。第三章研究的是从控制器到执行器具有马尔科夫丢失数据和一步时滞的二阶离散多智能体系统的包含控制问题。假定从控制器到执行器存在数据丢失,数据丢失过程是一个齐次,有限状态,离散的马尔科夫链。首先讨论了转移概率矩阵中的所有元素全部已知的情况下系统的均方包含控制问题,然后把结果推广到转移概率矩阵中部分元素已知的情况下系统的均方包含控制问题。提出了带有一步时滞的分布式控制协议,根据随机李雅普诺夫泛函的方法,给出一组基于线性矩阵不等式的充分条件,保证均方意义下所有的跟随者最终收敛到领导者相应状态所形成的凸包内。通过用锥补线性化(CCl)算法得到了待设计的控制增益参数。第四章讨论的是只利用采样位置信息的二阶多智能体系统的编队包含问题。假定领导者之间存在交流通信拓扑,且领导的邻居只有领导。在实际中,由于个体的速度信息很难量测甚至不能量测到,分别为跟随者和领导者提出两个不同的仅利用位置信息的分布式控制协议,根据代数图论和矩阵论的知识,给出一组充分条件保证所有的领导者取得期望的编队,同时跟随者渐近地收敛到领导相应状态形成的凸包内,即系统解决编队包含问题。第五章讨论的是带有采样时延的二阶多智能体系统的编队包含问题。在实际中,由于各种原因采样时延经常存在,分别为跟随者和领导者提出两个不同的带有采样时延的分布式控制协议,根据代数图论和矩阵论的知识,给出一组充分条件保证所有的领导者取得期望的编队,同时跟随者渐近地收敛到领导相应的状态形成的凸包内,即系统解决编队包含问题。第六章是全文总结。总结了本文的主要工作和贡献,并展望了进一步的研究。
[Abstract]:In the research of multi - agent system , there may be one or more leaders . In the research of multi - agent system , one or more leaders can be obtained . In the research of multi - agent system , the consistency problem becomes the control problem .
【学位授予单位】：郑州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O231

【参考文献】