多智能体一致性及其隐私保护问题研究
发布时间：2021-08-08 05:48
随着计算机科学的迅速发展,多智能体系统在控制理论与控制科学中的地位也变得日益重要,在很多领域,如无人飞行器协调控制、编队控制、通信网络的拥塞控制以及分布式传感器网络中都有着广阔的应用前景。其中,多智能体一致性及其隐私保护问题的研究受到越来越多研究学者的关注。本文主要致力于探讨多智能体系统的一致性及其隐私保护问题,其主要贡献及创新点包括以下几个方面:（1）研究了基于采样数据控制的二阶多智能体系统的一致性问题。提出了一种更一般的分布式采样控制一致协议,通过运用图论知识和分析矩阵特性,得到了在有向拓扑网络下二阶多智能体系统实现一致性的充分必要条件。并且,分别讨论了采样周期、控制增益和网络结构对一致性的影响。最后,通过简单的数值仿真验证了本章中理论结果的正确性。（2）研究了基于分数阶观测器的二阶多智能体系统领航-跟随一致性问题。与（1）中所采用的控制策略不同,为了降低网络综合负载,提出了一种基于分数阶观测器数据的事件触发控制器。在所提出的事件触发控制策略中,事件监测仅仅发生在每次采样时刻,并且它决定采样数据是丢弃还是被使用。因为事件触发发生最小时间间隔是一个采样周期,所以自然而然地排除了Zen...
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 一致性控制协议
1.2.2 隐私保护方法
1.3 论文的研究内容与主要贡献
1.4 论文结构
1.5 代数图论
第二章 基于采样数据的二阶多智能体系统的一致性控制
2.1 引言
2.2 预备知识和模型描述
2.2.1 常用引理
2.2.2 模型描述
2.3 主要理论结果
2.3.1 一致性分析
2.3.2 采样周期的选择
2.3.3 耦合增益参数 (α,β,ξ,γ) 取值的设计
2.3.4 拉普拉斯矩阵谱半径的一致性区域
2.4 仿真例子
2.5 本章小结
第三章 基于分数阶观测数据的事件触发策略的二阶多智能体系统领航-跟随一致性研究
3.1 引言
3.2 预备知识和系统模型描述
3.2.1 Caputo分数阶导数
3.2.2 问题模型描述
3.3 主要理论结果
3.4 仿真例子
3.5 本章小结
第四章 基于事件触发的带有外部未知干扰的非线性多智能体系统一致性控制
4.1 引言
4.2 系统模型描述
4.3 观测器设计和事件触发控制协议设计
4.3.1 观测器设计
4.3.2 事件触发控制策略
4.4 主要结果
4.4.1 观测器收敛性分析
4.4.2 非线性多智能体系统一致性分析
4.5 仿真例子
4.6 本章小结
附图
第五章 基于事件触发多智能体差分隐私一致性研究
5.1 引言
5.2 问题描述
5.2.1 概率理论
5.2.2 算法描述
5.3 主要理论结果
5.3.1 收敛性分析
5.3.2 正确性分析
5.3.3 差分隐私分析
5.3.4 最优方差分析
5.4 仿真例子
5.5 本章小结
第六章 基于事件触发策略的带有时滞连续多智能体隐私保护一致性研究
6.1 引言
6.2 预备知识描述
6.2.1 隐私保护函数
6.2.2 算法描述
6.3 一致性分析
6.4 仿真例子
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 本论文总结
7.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士期间已发表的论文
攻读博士期间主持或参加的科研项目
攻读博士攻读博士学位期间的获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Event-triggered Tracking Consensus with Packet Losses and Time-varying Delays[J]. Mei Yu,Chuan Yan,Dongmei Xie,Guangming Xie. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2016(02)
[2]Exponential H∞ filtering analysis for discrete-time switched neural networks with random delays using sojourn probabilities[J]. CAO JinDe,RAKKIYAPPAN R.,MAHESWARI K.,CHANDRASEKAR A.. Science China（Technological Sciences）. 2016(03)
[3]Finite-time adaptive consensus of a class of multi-agent systems[J]. LIU KeXin,WU LuLu,Lü JinHu,ZHU HengHui. Science China（Technological Sciences）. 2016(01)
[4]国内多智能体系统应用研究归纳——共词分析视角[J]. 邢晓昭,望俊成. 数字图书馆论坛. 2013 (04)
[5]多智能体系统分布式控制的研究新进展[J]. 王晓丽,洪奕光. 复杂系统与复杂性科学. 2010(Z1)
本文编号：3329355
【文章来源】：西南大学重庆市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究背景及意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 一致性控制协议
1.2.2 隐私保护方法
1.3 论文的研究内容与主要贡献
1.4 论文结构
1.5 代数图论
第二章 基于采样数据的二阶多智能体系统的一致性控制
2.1 引言
2.2 预备知识和模型描述
2.2.1 常用引理
2.2.2 模型描述
2.3 主要理论结果
2.3.1 一致性分析
2.3.2 采样周期的选择
2.3.3 耦合增益参数 (α,β,ξ,γ) 取值的设计
2.3.4 拉普拉斯矩阵谱半径的一致性区域
2.4 仿真例子
2.5 本章小结
第三章 基于分数阶观测数据的事件触发策略的二阶多智能体系统领航-跟随一致性研究
3.1 引言
3.2 预备知识和系统模型描述
3.2.1 Caputo分数阶导数
3.2.2 问题模型描述
3.3 主要理论结果
3.4 仿真例子
3.5 本章小结
第四章 基于事件触发的带有外部未知干扰的非线性多智能体系统一致性控制
4.1 引言
4.2 系统模型描述
4.3 观测器设计和事件触发控制协议设计
4.3.1 观测器设计
4.3.2 事件触发控制策略
4.4 主要结果
4.4.1 观测器收敛性分析
4.4.2 非线性多智能体系统一致性分析
4.5 仿真例子
4.6 本章小结
附图
第五章 基于事件触发多智能体差分隐私一致性研究
5.1 引言
5.2 问题描述
5.2.1 概率理论
5.2.2 算法描述
5.3 主要理论结果
5.3.1 收敛性分析
5.3.2 正确性分析
5.3.3 差分隐私分析
5.3.4 最优方差分析
5.4 仿真例子
5.5 本章小结
第六章 基于事件触发策略的带有时滞连续多智能体隐私保护一致性研究
6.1 引言
6.2 预备知识描述
6.2.1 隐私保护函数
6.2.2 算法描述
6.3 一致性分析
6.4 仿真例子
6.5 本章小结
第七章 总结与展望
7.1 本论文总结
7.2 未来工作展望
参考文献
致谢
攻读博士期间已发表的论文
攻读博士期间主持或参加的科研项目
攻读博士攻读博士学位期间的获奖情况
【参考文献】：
期刊论文
[1]Event-triggered Tracking Consensus with Packet Losses and Time-varying Delays[J]. Mei Yu,Chuan Yan,Dongmei Xie,Guangming Xie. IEEE/CAA Journal of Automatica Sinica. 2016(02)
[2]Exponential H∞ filtering analysis for discrete-time switched neural networks with random delays using sojourn probabilities[J]. CAO JinDe,RAKKIYAPPAN R.,MAHESWARI K.,CHANDRASEKAR A.. Science China（Technological Sciences）. 2016(03)
[3]Finite-time adaptive consensus of a class of multi-agent systems[J]. LIU KeXin,WU LuLu,Lü JinHu,ZHU HengHui. Science China（Technological Sciences）. 2016(01)
[4]国内多智能体系统应用研究归纳——共词分析视角[J]. 邢晓昭,望俊成. 数字图书馆论坛. 2013 (04)
[5]多智能体系统分布式控制的研究新进展[J]. 王晓丽,洪奕光. 复杂系统与复杂性科学. 2010(Z1)
本文编号：3329355
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