異質多智能體系統的分布式協調問題研究.pdf

1、由于多智能體系統在許多領域中的應用，比如：機器人系統的編隊控制、無人機的協作控制、衛(wèi)星群的姿態(tài)調整、傳感器網絡的目標跟蹤等，多智能體系統的分布式協調問題在過去的十年里受到了包括應用數學、統計物理學、生物學、通信、系統與控制、計算機科學等不同領域的研究人員的廣泛興趣。本文研究了兩類多智能體系統的分布式協調問題--一致性和包圍控制。主要內容包括以下四個部分。
　　1.針對由一階和二階積分器智能體構成的異質多智能體系統，深入細致的研究了

2、其一致性問題。首先，應用圖論、李雅普諾夫理論和拉薩爾不變集原理，分別研究了通信拓撲是無向連通圖和領航者-跟隨者網絡下的異質多智能體系統的一致性，得到解決一致性問題的一些充分條件。然后，對于二階積分器智能體速度信息不可測的情況，應用相同的方法并在相同的通信網絡下，也得到解決異質多智能體系統一致性的一些充分條件。最后，對于有向的固定和切換拓撲，利用變量替換、圖論及先前一階多智能體系統的相關結果，得到固定拓撲下解決一致性的充要條件和切換拓撲下

3、的充分條件。
　　2.繼續(xù)針對上面的異質多智能體系統，研究了其有限時間一致性問題。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)協議。對于滿足細致平衡條件的強連通網絡和領航者-跟隨者網絡下的異質多智能體系統，利用圖論、齊次控制方法等工具，得到解決有限時間一致性的充分條件。
　　3.考慮了有向網絡下異質多智能體系統的包圍控制問題。當領航者是一階積分器智能體時，對于異質多智能體系統，設計了線性協議。應用變量替換、

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且僅當有向網絡具有生成森林。當領航者是二階積分器智能體時，設計了非線性協議并得到有限時間內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的有限時間一致性問題。首先，對于有噪聲的一階多智能體系統，考慮了依概率的有限時間一致性問題。應用圖論、隨機李雅普諾夫理論和概率論等工具，得到在幾類通信網絡下解決依概率有限時間一致性的充分條件。然后，研究了沒有速度信息下