有限通信下多智能体系统的编队研究

发布时间：2021-06-25 01:35

　　引起科研工作者的普遍关注。编队控制问题作为多智能体系统协同的一个重要方向,其含义为在控制协议的作用下,具有自主能力的个体能够形成且保持期望的几何队形。通常在多智能体系统的编队控制研究中,人们大多关注编队控制协议的设计问题,很少研究在恶劣环境下多智能体系统的资源受限问题（如计算能力不足、有限的通信带宽、能耗太大）。基于此,本文主要研究内容包括:首先,针对多智能体系统有限通信速度和带宽问题,研究在一类有向非平衡拓扑下的量化通信多智能体系统环形编队控制问题,其中网络通信拓扑包含一个有向生成树,且每个智能体仅能感知到它与逆时针方向邻居的角度距离。为此,我们结合编码-解码器框架,设计一种新型控制算法。在所设计的算法下,每个智能体状态都能以指数收敛速率收敛到期望的平衡点,数值仿真结果验证该算法的可行性。其次,为减少多智能体系统的能耗和计算负载,分别研究采用一阶动力学、二阶动力学描述的多智能体系统事件驱动问题,设计集中式、分布式事件条件和控制协议,其中网络通信结构为有向非平衡拓扑,控制器更新由状态测量偏差与阈值函数的大小决定。在所设计的控制协议下,每个智能体的状态都能达到期望的平衡点,且多智能体系统... 

【文章来源】：广西科技大学广西壮族自治区

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

自然界中的集群行为

(1)长机—僚机法，为最古老的一种编队方法[32]，它指定系统中的某个或者某些个体为长机，剩余的个体为僚机。长机跟踪预定的轨迹，而僚机群则通过与长机和并且层层放大，当长机发生故障时, 会导致整个系统瘫痪，或者当僚机发生突发状(2)基于行为法，是一类模拟生物反应式行为机制的编队控制方法[33]，它具有很好的灵活性和鲁棒性，通过设计个体的基本行为和局部控制规则，使整个群体实现行稳定性分析和动力学描述。(3)虚拟结构法，一般采用虚拟的长机来协同其他的智能体，虚拟结构法把系统

通过减少采样和通信频次来节省系统有限的能量。为了解决这个件驱动控制机制。如图 1- 3，事件驱动控制机制为特殊的采样控周期采样控制(如图1- 4)，事件驱动控制的优势是可根据系统的实次数和控制器更新频率，这有利于节省系统一定的能量消耗首次在线性系统中对事件驱动控制机制进行系统性分析，并设计了动条件[52]。在文献[52]基础上，Georg S. Seyboth 和 Dimos V. Dim间相关的事件驱动条件，解决多智能体系统的一致性问题[53]。eemels 等把模型控制和事件驱动控制结合起来，解决线性多智能[54]。事件驱动条件是否合理，往往取决于在事件驱动条件下多智能体系eno 现象[53]。Zeno 现象是指在有限的时间内系统发生无限次采样程应用中这是不可行。因此，排除 Zeno 现象是事件驱动控制必须通过证明任意两个事件驱动间隔有严格的正下界来说明系统不存

【参考文献】：
期刊论文
[1]多智能体系统编队控制相关问题研究综述[J]. 王祥科,李迅,郑志强.  控制与决策. 2013(11)



本文编号：3248226