一个包含目标趋向性的增强型Cucker-Smale群体运动模型

发布时间：2024-02-28 19:20

　　在生物群集运动中,群成员往往具有共同目的,且仅在局部范围内进行信息交互.鉴于此,本文在描述生物群集运动的Cucker-Smale模型基础上引入目标趋向作用和几何邻域,建立了一个增强型Cucker-Smale群体运动模型,并结合速度匹配、避免碰撞、群体聚集及趋向目标这四个群体目标建立了相应的效能函数.仿真结果验证了模型的有效性.

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【部分图文】：

图1不同目标趋向作用权重下的目标偏离角曲线

图1给出了不同k4取值下和2～12s时间段内的目标偏离角函数，以及k4从1到100变化时目标偏离角函数最后10s的收敛均值．图1(a）显示，在各项目标趋向作用权重下，目标偏离角整体上有明显的收敛趋势．当k4大于一定值时，在群体运动了40s左右时群体的目标偏离角均收敛到0附近．这说....

图2不同目标趋向作用权重下的速度匹配差曲线

图2显示了不同k4取值下速度匹配差随时间的变化以及k4在1到100范围内速度匹配指标最终的收敛均值．图2(a）显示，在各项目标趋向作用权重下群体的速度匹配差均有明显收敛到0附近的过程．这说明群体均能很快实现内部个体间速度的一致．同时，在运动过程中速度匹配差指标有一个明显的波动．这....

图3不同目标趋向作用权重下的群体离散度曲线

图2(a）显示，在各项目标趋向作用权重下群体的速度匹配差均有明显收敛到0附近的过程．这说明群体均能很快实现内部个体间速度的一致．同时，在运动过程中速度匹配差指标有一个明显的波动．这是因为在群体运动初期，群体前端的个体会受到吸引作用而先有一个减速的效果，使得速度匹配差增大，之后再由....

本文编号：3913906