基于邻域选择的多智能体一致性协议优化研究

发布时间：2024-02-23 09:33

　　多智能体系统在进行分布式协作控制任务时,首要目标是促使系统成员的指定状态值达成一致。Olfati-Saber提出离散时间一致性协议要求智能体在演化过程中与每一个邻居进行通信协作。然而,当大规模多智能体系统依据上述控制协议进行演化时,存在通信冗余与无效的邻域信息会限制系统的收敛一致的能力和系统收敛一致的速度。因此需要为一致性协议设计出合理有效的邻域成员选取策略减少不必要的通信。保持系统通信拓扑的连通性是系统达成一致的必要条件,因此,系统时变拓扑连通性保持算法的研究也尤为重要。本文研究内容与成果如下:本文研究了离散时间下基于无向切换拓扑多智能体系统一致性问题,对OlfatiSaber提出的控制协议进行优化,提出一个基于邻域成员选取的一致性协议框架。该协议中每个智能体仅需选取部分邻居的状态信息参与到自身状态值的更新计算。基于该协议提出了三类简单选取策略:最近邻选取策略、最少共同邻居选取策略、虚拟邻居选取策略,充分体现移动智能体人工智能,审时度势的特点。基于最近邻选取策略一致性协议中,智能体通信扇区机制在每个扇形通信区域中主动选取一个状态差值最小的邻居。接着,对最近邻选取策略进行了优化,采用分...

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-5鱼群巡游

图2-5鱼群巡游图2-6鸟类迁徙Fig.2-5FishSwarmFig.2-6Birdmigration将鱼群和鸟群的形状抽象成如图2-7与2-8两种拓扑分布。R图2-7扇区均匀分布图2-8线型随机分布Fig.2-7Distribut....

图2-6鸟类迁徙

图2-5鱼群巡游图2-6鸟类迁徙Fig.2-5FishSwarmFig.2-6Birdmigration将鱼群和鸟群的形状抽象成如图2-7与2-8两种拓扑分布。R图2-7扇区均匀分布图2-8线型随机分布Fig.2-7Distribut....

图3-10通过四种策略得到的骨干网络拓扑

32c)Strategy2d)Strategy4图3-10通过四种策略得到的骨干网络拓扑Fig.3-10Backbonetopologyviafourdifferentstrategies智能体的数据存储量与计算负载：从图3-10，3-11中可知，....

图3-11通过四种策略得到的骨干网络拓扑的度的分布

第三章基于最近邻居选取策略一致性协议设计与分析见的，每个智能体要存储的数据量从2至n,计算量从1到n-1。但如图3-9所示的特殊情况十分少有。由图3-11d)可知，一般情况下系统采用最少共同邻居选取策略时，每个智能体要存储的数据量与计算量少于策略1与策....

本文编号：3907397