多智能体系统的蜂拥问题研究

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1、分类号N941密级公开UDC001.8学位论文编号D-10617-307-(2016)-06012重庆邮电大学硕士学位论文中文题目多智能体系统的蜂拥问题研究英文题目StudyonFlockingofMulti-AgentSystem学号S130602008姓名王蕊学位类别理学硕士学科专业系统科学指导教师孙凤兰副教授完成日期2016年6月7日重庆邮电大学硕士学位论文摘要摘要多智能体系统的协调控制的发展越来越迅速，蜂拥控制问题作为多智能体之间协调控制的一个研究热点，受到来自各个领域的专家学者的关注。在多智能体系统的蜂拥控制研究过程

2、中，大多数考虑二阶系统，构造出蜂拥控制协议，利用李雅普诺夫稳定性理论和LaSalle不变性原理证明蜂拥控制协议的可行性。然而，在实际中，很多物理系统是非线性的，且智能体之间在通信的过程中具有时延，时延通常会随时间的改变而变化。综合以上考虑，本文主要研究了含有通信时延的二阶非线多智能体系统的蜂拥控制问题，其工作如下：1.讨论了具有领导者的非线性多智能体系统的蜂拥控制问题。考虑系统的网络拓扑是切换的，且智能体之间含有通信时变时延，设计出蜂拥控制协议。系统中的非线性动力学部分满足局部李普希茨条件，假设系统的网络拓扑图的初始状态是连通

3、的，同时，考虑智能体自身的大小，构造出相应的势函数和能量函数。通过运用Lyapunov稳定性方法，当时变时延满足一定条件时，所有智能体达到蜂拥行为。2.研究了非线性多智能体系统的蜂拥控制问题。考虑了多智能体系统无领导者和有虚拟领导者两种情形，智能体之间在通信过程中含有通信时延，且时延随时间的改变而变化。系统的网络拓扑为切换的且其初始状态是连通的，非线性部分满足局部李普希茨条件，设计出蜂拥控制协议，采用事件触发控制的方法。构造势函数和能量函数，结合Lyapunov稳定性方法和LaSalle不变集原理来证明智能体达到蜂拥稳定，最后

4、利用Matlab数值仿真验证控制协议的有效性。关键词：非线性多智能体系统，蜂拥，时变时延，控制协议，事件触发控制I重庆邮电大学硕士学位论文AbstractAbstractInrecentyears,thedevelopmentofthecoordinatedcontrolofthemulti-agentsystemismoreandmorequickly.Theflockingproblemisahottopicinmulti-agentcoordinationcontrol,whichhasattractedexpertsa

5、ndscholarsattention.Inthestudyofflockinginthemulti-agentsystem,second-ordermulti-agentsystemsareusuallyconsidered.Toprovethefeasibilityoftheflockingalgorithm,theLyapunovstabilitytheoryandtheLaSalle’sinvarianceprincipleareused.However,inpractice,manyphysicalsystemsar

6、enonlinear.And,thereisthetimedelayamongtheagentsinthecommunicationprocess.While,itvarieswiththechangeoftime.Fromtheaboveconsiderations,thispapermainlystudiestheflockingcontrolproblemofthesecond-ordermulti-agentsystemwiththecommunicationdelayandnonlineardynamics.1.Th

7、eflockingcontrolproblemsofthemulti-agentsystemwithaleaderandnonlineardynamicsarestudied.Thetopologyofsystemisswitched.And,thecontrolalgorithmisproposedinthecaseofthecommunicationofagentswiththetime-varyingdelay.NonlineardynamicssatisfythelocalLipschitzcondition.Assu

8、methattheinitialstateofthenetworktopologybeingconnected,thecorrespondingpotentialfunctionandenergyfunctionareconstructed.Atthesametime,the