通信受限多个体系统一致性及分布式优化研究

发布时间：2017-09-06 13:34

  本文关键词：通信受限多个体系统一致性及分布式优化研究

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【摘要】：多个体系统中信息的交流传递有诸多限制。信息交流会因某些因素,比如数据块长度和通信信道宽度引起信息停滞,从而导致通信时延的发生。因此本文首.先研究具有通信时延的多个体系统受限一致性问题。而无线通信的数字信道通常具有有限带宽限制,这导致个体间仅能传输有限的数据。因此,信息量化问题是必须考虑的一个现实问题。基于此,本文主要工作如下： 第一部分是在通信时延情形下的多个体系统受限一致性研究。假定每个个体具有一阶连续动力学行为但其状态受限于一个凸集,且多个体系统构成的无向网.络拓扑是动态切换的。在通信时延固定有界的前提下,提出的投影一致性协议不仅可确保每个个体的状态最终达成一致,且最终的一致性值位于所有个体状态受限集的交集。这部分主要利用构造适合的Lyapunov-Krasovskii函数来分析讨论多个体系统的一致收敛性。 第二部分是切换拓扑下多个体系统基于量化信息通信的分布式优化研究。由.于实际的数字信道通常具有有限带宽限制,.通过采用均匀量化器研究了个体动力学为连续时间一阶积分器形式的切换网络分布式优化问题。这一部分设定整个系统中的目标函数是全部个体自身目标函数的和,每个个体仅知道其自身的目标函数且只能与其邻居个体进行量化信息通信,从而最终使得所有个体达成一致性且整个网络目标函数实现最优。通过构造适当的Lyapunov函数,在量化信息通信和具有正则约束的集体优化问题情况下,给出了收敛结果并得到误差上界的极限。 研究表明：在通信间隔有界和时延固定有界的前提下,第一部分提出的一致性协议使得每个个体的状态最终达成一致,且最终的一致性值位于所有个体状态受限集的交集。而在均匀量化器作用下,第二部分给出的一致性算法也是收敛的,且时延并不改变算法的收敛性。
【关键词】：受限一致性 通信时延 多个体系统 量化 一致性优化
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：O157.5;O174.13
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-12
• 注释说明清单12-14
• 引言14-16
• 1 绪论16-24
• 1.1 研究背景16-18
• 1.2 国内外研究现状18-22
• 1.3 本文的主要内容及结构22-24
• 2 预备知识24-27
• 2.1 凸集24
• 2.2 凸函数24-25
• 2.3 梯度25
• 2.4 图论的基础知识25-27
• 3 时延情形下的多个体系统受限一致性27-35
• 3.1 信息通信27
• 3.2 投影27-28
• 3.3 时延模型28-29
• 3.4 多个体系统的受限一致性29-33
• 3.5 结论33-35
• 4 基于量化信息通信的分布式优化35-43
• 4.1 量化的相关知识35
• 4.2 均匀量化器35-36
• 4.3 投影算法36
• 4.4 问题描述36-40
• 4.5 多个体系统的分布式优化40-42
• 4.6 结论42-43
• 结论与展望43-44
• 参考文献44-48
• 致谢48-49
• 作者简介及读研期间主要科研成果49

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前5条

1 程代展,陈翰馥;从群集到社会行为控制[J];科技导报;2004年08期

2 洪奕光;翟超;;多智能体系统动态协调与分布式控制设计[J];控制理论与应用;2011年10期

3 刘成林;田玉平;;具有时延的多个体系统的一致性问题综述[J];控制与决策;2009年11期

4 王W，

本文编号：803424