合作竞争多智能体网络的有限时间一致性研究

发布时间：2020-06-19 04:20

【摘要】：在过去的几年里,由于网络科学和控制理论的迅猛发展,多智能体网络受到了不同领域的众多研究者的极大关注,其中一致性问题也是众多研究的热点之一。一致性,作为多智能体网络的基本群体行为,意味着所有的智能体在确定的网络拓扑结构下通过内部耦合形式的信息交流,达到一个共同的值,而一致性协议就是网络内部信息传递的规则。在一致性协议中有一类算法被称为有限时间一致性算法,算法要求网络所有智能体达到共同状态的时间是有限的。本文基于李雅普诺夫稳定性方法、图论、函数齐次性等相关理论工具,得到了一些合作竞争多智能体网络的有限时间一致性的相关结论,并且通过数值仿真加以验证。本文的主要工作如下:一、第一章对于合作竞争多智能体网络以及有限时间一致性控制的研究发展进行概述,并分析了研究意义和研究前景,进而导出本文的研究思路以及主要工作。二、第二章探讨了合作竞争无向多智能体网络下的固定时间一致性问题。对于一个给定的无向拓扑结构符号网络,设计了两种固定时间一致性协议。借助李雅普诺夫稳定性理论和图论的相关知识,我们证明了多智能体网络中的所有智能体都能达到固定时间二部一致,也就是共识的状态是绝对值相等、正负相反的。在本章最后通过两个数值例子,验证了结论的有效性。三、第三章研究了合作竞争细节平衡多智能体网络下的有限时间一致性问题。与第二章不同是的,本章考虑的网络拓扑结构是强连通有向的或包含有向生成树的并且满足细节平衡的条件,另外还考虑了牵引控制的情况。同样利用李雅普诺夫稳定性理论、图论和函数齐次性的相关知识,我们得到了网络达到有限时间二部一致和牵引二部一致的充分条件。最后,给出三个数值例子来验证理论结果的可靠性。四、第四章对整篇论文的主要内容进行了归纳总结,对未来可能要研究的方向与问题进行了展望。
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：O157.5;TP18

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本文编号：2720297