多智能体系统的能观性以及能控性保持

摘要

当今人工智能是科学研究的前沿，而多智能体系统是其重要的分支之一，能控性和能观性则是研究多智能体系统中的焦点问题。本文研究的主要内容有： 一，简单总结了多智能体系统的背景和意义，以及图论与矩阵论中有关的知识。并且介绍了与之相关能控性和能观性的判据。 二，通过两种不同的控制协议模型，研究了多智能体系统的能观性。第一种，根据控制协议，将系统模型重新进行建立，在领导者-跟随者系统框架下，通过理论证明将二阶多智能体系统降为一阶系统，减轻了理论计算负担，提高了效率。第二种，针对系统模型中存在的时滞问题，通过理论分析，将时滞时变系统转为非时滞时变系统，降低了系统分析的复杂性。 三，研究了多智能体系统的能控性保持的控制策略设计问题。利用结构能控性的概念与代数连通度相关的能量函数，设计控制策略使多智能体系统的能控性得到保持。 四，分析了图的连通性保持问题。首先预估每个智能体的连通度，再设计一个与拉普拉斯矩阵第二最小特征值相关的能量函数，使每个智能体都能达到预期的连通度。在保持策略的基础上引入一个外部输入，增加了控制策略的范围。

目录

第一个书签之前

学术硕士学位论文

第一章 绪论

1.1 多智能体的研究背景与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 研究动态

1.2.2 现阶段研究出现的问题

1.3 论文的主要研究方法

1.4 论文的主要内容

第二章 理论知识

2.1 图论

2.1.1 图的相关知识

2.1.2 图的简单分类

2.1.3 图的矩阵表示方法

2.2 基本定义

2.3相关判据

2.4问题描述

2.5 本章小结

第三章 多智能体系统的能观性

3.1 二阶多智能体系统在Leader-follower下的能观性

3.1.1 问题描述

3.1.2 二阶多智能体系统的模型

3.1.3 能观性分析

3.1.4 实例分析

3.1.5 本章小结

3.2 带时滞的多智能体系统在时变拓扑结构下的能观性

3.2.1 问题描述

3.2.2 带时滞的多智能体系统的能观性

3.2.3 实例分析

3.2.4 本章小结

第四章 多智能体系统的能控性保持

4.1 结构能控性

4.2 结构能控性的保持策略

第五章 图的连通性保持

5.1 问题描述

5.2 代数连通度的估计

5.3 连通性的保持

5.4 外部输入对连通性的影响

5.5 实例分析与仿真

5.5.1 连通性保持策略的仿真

5.5.2 防止碰撞的仿真

第六章 总结与展望

参考文献

攻读学位期间的研究成果

致 谢