異質(zhì)多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)調(diào)問(wèn)題研究.pdf

1、由于多智能體系統(tǒng)在許多領(lǐng)域中的應(yīng)用，比如：機(jī)器人系統(tǒng)的編隊(duì)控制、無(wú)人機(jī)的協(xié)作控制、衛(wèi)星群的姿態(tài)調(diào)整、傳感器網(wǎng)絡(luò)的目標(biāo)跟蹤等，多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)調(diào)問(wèn)題在過(guò)去的十年里受到了包括應(yīng)用數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理學(xué)、生物學(xué)、通信、系統(tǒng)與控制、計(jì)算機(jī)科學(xué)等不同領(lǐng)域的研究人員的廣泛興趣。本文研究了兩類多智能體系統(tǒng)的分布式協(xié)調(diào)問(wèn)題--一致性和包圍控制。主要內(nèi)容包括以下四個(gè)部分。
　　1.針對(duì)由一階和二階積分器智能體構(gòu)成的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)，深入細(xì)致的研究了

2、其一致性問(wèn)題。首先，應(yīng)用圖論、李雅普諾夫理論和拉薩爾不變集原理，分別研究了通信拓?fù)涫菬o(wú)向連通圖和領(lǐng)航者-跟隨者網(wǎng)絡(luò)下的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)的一致性，得到解決一致性問(wèn)題的一些充分條件。然后，對(duì)于二階積分器智能體速度信息不可測(cè)的情況，應(yīng)用相同的方法并在相同的通信網(wǎng)絡(luò)下，也得到解決異質(zhì)多智能體系統(tǒng)一致性的一些充分條件。最后，對(duì)于有向的固定和切換拓?fù)?，利用變量替換、圖論及先前一階多智能體系統(tǒng)的相關(guān)結(jié)果，得到固定拓?fù)湎陆鉀Q一致性的充要條件和切換拓?fù)湎?/p>

3、的充分條件。
　　2.繼續(xù)針對(duì)上面的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)，研究了其有限時(shí)間一致性問(wèn)題。分別給出了二階積分器智能體在是否可以獲得速度信息的情況下的連續(xù)協(xié)議。對(duì)于滿足細(xì)致平衡條件的強(qiáng)連通網(wǎng)絡(luò)和領(lǐng)航者-跟隨者網(wǎng)絡(luò)下的異質(zhì)多智能體系統(tǒng)，利用圖論、齊次控制方法等工具，得到解決有限時(shí)間一致性的充分條件。
　　3.考慮了有向網(wǎng)絡(luò)下異質(zhì)多智能體系統(tǒng)的包圍控制問(wèn)題。當(dāng)領(lǐng)航者是一階積分器智能體時(shí)，對(duì)于異質(zhì)多智能體系統(tǒng)，設(shè)計(jì)了線性協(xié)議。應(yīng)用變量替換、

4、圖論等工具，得知二階積分器智能體收斂到一階積分器智能體張成的凸包當(dāng)且僅當(dāng)有向網(wǎng)絡(luò)具有生成森林。當(dāng)領(lǐng)航者是二階積分器智能體時(shí)，設(shè)計(jì)了非線性協(xié)議并得到有限時(shí)間內(nèi)解決包圍控制的充要條件。
　　4.研究了幾類齊次多智能體系統(tǒng)的有限時(shí)間一致性問(wèn)題。首先，對(duì)于有噪聲的一階多智能體系統(tǒng)，考慮了依概率的有限時(shí)間一致性問(wèn)題。應(yīng)用圖論、隨機(jī)李雅普諾夫理論和概率論等工具，得到在幾類通信網(wǎng)絡(luò)下解決依概率有限時(shí)間一致性的充分條件。然后，研究了沒(méi)有速度信息下