有向符号图下线性多智能体系统的符号一致性

发布时间：2019-11-09 04:30

【摘要】：多智能体系统的分布式协调控制理论是近年来控制领域的研究热点,其在多机器人系统、无人机编队、智能电网、社会网络等领域有着广阔的应用前景。迄今,绝大多数研究仅考虑了基于非负图的多智能体系统。符号图下的多智能体系统分布式控制作为多智能体系统理论的重要组成部分,近年来开始引起了国内外学者的广泛关注。本文主要就符号图下一般线性多智能体系统的符号一致性问题做了相关研究。所谓符号一致性,简言之,即:所有智能体状态的符号达到一致。本文所针对的拓扑图为有向符号图,即:图中既包含权值为正的边,也包含权值为负的边,分别表示合作与对抗的关系。针对结构不平衡且对应邻接矩阵为最终正的有向符号图,设计了一类状态反馈控制器,使得多智能体系统达到符号一致性。并且通过改变控制器参数取值,讨论不同类型符号图下所呈现的群体行为。研究讨论了几种类型拓扑图下多智能体系统所呈现的群体行为。其中包括,符号图下多智能体系统的传统一致性问题,结构平衡符号图下多智能体系统的二分符号一致性问题,以及非负图下的符号一致性问题。针对每个智能体只能获取邻居信息的情况,本文设计了一种完全分布式状态反馈控制器,使得多智能体系统达到符号一致性,同时对应的符号图不再需要满足最终正特性。由于时变\切换符号图更能够反映个体间通信的现实情况,研究了两种类型切换有向符号图下的多智能体系统符号一致性问题。首先,针对带有间歇通信的有向符号图,即在某段时间内,符号图需满足最终正条件,在另一段时间不再满足,设计了分段式状态反馈控制器,使多智能体系统达到符号一致性。其次,针对一类特殊的切换有向符号图——快切换有向符号图,即切换频率高的切换图,运用平均法设计了状态反馈控制器,使多智能体系统达到符号一致性。
【学位授予单位】：西南交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TP18;TP13

【参考文献】