导读:本文包含了多智能体系统体系结构论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:拓扑,智能,体系,可控性,结构,分布式,积分器。
多智能体系统体系结构论文文献综述
马麒超[1]（2019）在《复杂网络结构下高阶多智能体系统的分析与综合》一文中研究指出随着智能微芯片、高效无线通信和能源存储、管理技术的发展,以及复杂多样需求的涌现,分布式自主系统越来越多地受到重视,多智能体系统就是其中之一,其协同一致控制有着广泛的应用,比如多无人机编队巡航。这里的一致控制指的是系统中某个参数,比如速度、位置等,在控制器的作用下随着时间演化到相同的平衡点或者轨迹上。多智能体系统的拓扑结构往往具备复杂的特性,如动态性和层次性。而当多智能体系统由于网络结构特性存在多个分类时,一致控制则引出了聚类一致。R前多智能体系统在具有复杂网络结构特性下的研究结果大多建立在简单动力学模型或者较理想的连通性假设条件下。因此,本文着力于处理复杂条件下一般系统的协同控制问题,包含两个方面:(1)拓扑结构具有多个分类下的群体同步控制;以及(2)拓扑结构具备动态性下的协同控制。本文具体的工作和创新如下:1)宽松动态拓扑条件下高阶多智能体系统同步分析。对于部分耦合的线性多智能体系统,在通信拓扑较为宽松情形下的同步分析尚未建立起有效的分析方案。论文提出一个新颖的“子空间”方法,从分析由拓扑决定的特定子空间的收敛性开始,结合拓扑结构的联合连通特性,构建一个有效的分析框架。该方法从系统动力学和网络连通特性的角度理解和刻画多智能体系统的演化,克服了Lyapunov函数法对于负定性要求的不足,在无向图中给出了实现同步的充分必要条件。2)动态拓扑下的包围控制分析。在拓扑存在动态性的情形下,高阶系统的包围控制难于分析,挑战性在于无法构建合适的误差系统,从而将其转化为稳定性问题。论文从线性系统的特性出发,揭示了同步和包围控制的内在联系,将一类包围控制问题转化为同步问题。然后结合内模原理,设计动态控制器解决了异构线性系统的输出包围控制问题。论文同时针对个体存在特定优化目标的情形,引入强化学习算法在实现个体最优的同时达到包围控制。3)针对类间异构的多智能体系统进行群体同步分析。在给定的网络中依据拓扑结构对节点分类,考虑不同类之间的节点动力学存在差异,设计基于类间差异的静态反馈控制器并进行群体同步分析。分别从一般线性系统和非线性振子出发,系统地处理了线性耦合以及非线性耦合情形,并探讨动力学系统特性、系统耦合方式以及连通特性对系统演化的影响,提出一种通用的分析框架。特别地,论文阐明了类内拓扑结构、耦合强度和动力学对于整个系统演化的作用。4)完全异构动力学情形下的输出群体同步控制器设计与稳定性分析。针对个体动力学两两异构甚至维数相异的情形,论文从此类问题的可解性入手,基于内模原理给出了控制器存在的必要条件。然后基于此条件设计输出驱动的动态控制器,并分别探讨了动态控制器状态可用与否情形下群体同步的稳定性问题。论文基于内模原理,结合矩阵理论和小增益定理,建立了统一、有效的分析框架,给出了关于系统动力学、拓扑结构等因素的充分条件以实现输出群体同步,5)存在不确定性及扰动情形下群体一致鲁棒性分析。论文对多智能体系统中存在的不确定性以及输入扰动进行建模,分析耦合、扰动、不确定性以及动力学系统如何相互作用决定系统的演化。论文通过设计合理的势能函数,引入H∞性能指标,刻画系统存在未知扰动情况下群体一致的鲁棒性能。此外,针对系统存在的不确定性,论文进一步设计分散式/分布式自适应控制律来抑制不确定性并实现上述H∞性能指标。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-06-04）
孙方刚[2]（2018）在《切换拓扑下多智能体系统的可控性和结构可控性研究》一文中研究指出多智能体系统是一门复杂的交叉学科,引起了国内外许多学者的广泛研究。近年来,切换拓扑结构下系统可控性成为了多智能体系统研究中的一个热点。除此之外,为了深入研究系统可控性,切换拓扑结构下的系统结构可控性问题也是多智能体系统的研究热点。因此,本文研究的主要内容有:第一,简单阐述了多智能体系统研究的背景和现状,提出了多智能体系统研究的现实价值和重要意义。同时总结了本文研究所需要的理论预备知识,包括图论,矩阵论,线性切换理论,可控性判据等。第二,针对单积分器模型的多智能体,在领导者-跟随者框架下研究切换拓扑结构下多智能体系统的可控性,基于线性空间的角度,提出了系统在切换拓扑结构下的可控性判据。同时,证明了多领导者切换拓扑结构下的多智能体系统的可控性与单领导者切换拓扑结构下多智能体系统的可控性的关系。从中设计了周期切换序列和非周期切换序列以保证系统的可控性。最后,简单研究了带有时滞的切换拓扑结构下多智能体系统的可控性。第叁,根据单积分器模型的多智能体系统,研究在不同控制输入协议下系统在切换拓扑结构下系统的结构可控性。从图论的角度,说明了切换拓扑结构下多智能体系统的结构可控性的充分条件。通过图例,证明了系统在切换拓扑结构下的结构可控性。(本文来源于《青岛大学》期刊2018-05-19）
崔阳[3]（2018）在《具有切换拓扑结构的多智能体系统故障诊断研究》一文中研究指出多智能体系统具有巨大的军事价值和广泛的民事应用前景,成为世界各国研究的重点。由于多智能体系统运用领域主要包括移动机器人编队、飞行器编队等领域,而这些系统受运行环境影响,飞行器和机器人很容易出现故障。因此,设计有效的故障诊断策略,保证故障条件下多智能体系统的安全运行,是一项极具挑战和意义的课题。本文以多智能体系统为研究对象,在系统拓扑结构发生切换的前提下,研究故障诊断方法。首先,介绍课题的背景和研究意义,阐述多智能体系统的发展现状,并概述切换拓扑控制技术和多智能体故障诊断技术研究现状。其次,针对无向拓扑结构下的多智能体系统,考虑多智能体系统切换拓扑的特性,假设系统存在未知干扰和执行器故障,研究基于模型依赖平均驻留时间的多智能体系统故障估计策略。利用邻接智能体的信息设计分布式观测器,分析各个智能体及观测器之间的相互关系和影响,构建出全局的动态估计误差方程。结合鲁棒性理论,针对放松后的切换频率条件进行观测器参数设计,保证在外界干扰和执行器故障同时存在情况下对系统状态的监测。再次,根据多智能体技术应用领域的广泛性,考虑具有切换拓扑结构的非线性多智能体系统,研究基于区间观测器的多智能体系统故障检测方法。由浅入深的分别针对系统处于固定拓扑结构和切换拓扑结构下设计区间观测器,研究故障检测策略。考虑到区间观测器的使用限制,通过一种线性变换的方法,设计改进型区间观测器,提升方法的适用性,详细分析了的区间观测器存在性和多种参数设计方法,并给出了所设计的故障诊断方法的理论性证明。最后,进一步深入研究具有切换拓扑结构的多智能体系统的故障诊断方法。考虑到系统运行环境可能使得拓扑结构不能保持连通,提出了一种基于平均系统理论的改进型故障估计策略,与前面的研究相比,所设计的策略能够在联合连通拓扑结构下的实现多智能体系统的故障估计,对提出的方法进行了严格的理论证明,并给出了观测器参数的线性矩阵不等式解算方法。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2018-03-01）
冯沙沙[4]（2018）在《多智能体系统一致性及网络结构影响的研究》一文中研究指出在科学与技术领域中,可以用网络来刻画各种各样的系统,可以说网络化系统无处不在。正因如此,它们吸引了来自不同领域的专家、学者们的目光。尤其是复杂系统和社交网络受到了研究者的广泛关注。其中,多智能体系统作为典型的复杂系统,自然成为了人们关注的一大热点。近年来,关于多智能体系统一致性问题、网络结构及同步问题的相关研究正在迅猛发展。目前,大多数一致性问题的研究所考虑的通信权值均为非负的;而现实网络的通信权值往往既有正值又有负值(即符号网络)。因此,基于符号网络研究多智能体系统的一致性问题非常有现实意义。同时,同步也是复杂网络中的一个普遍现象,大多数同步问题的研究都是基于单层网络的,但是真实的网络并不是孤立存在的,而是相互关联的。因此,研究耦合网络的同步对于解决现实问题有重要的意义。论文利用非线性控制理论、图论及矩阵分析等研究工具,对多智能体系统一致性、网络结构以及同步问题做了进一步的研究。本文的主要创新工作总结如下:1)研究了不连通的网络拓扑下的非线性一致性问题。首先,引入了符号图,即通信权值既有正又有负的通信拓扑。其次,给出了群体收敛到相同状态的充分条件;并且提出的控制协议与已有的控制协议相比有两个优点:一是对通信拓扑的连通性要求更弱,二是能够使群体的收敛速度更快。最后,通过盖尔圆盘定理、夹逼准则、图论及矩阵分析证明了群体收敛到一致状态的充分条件,并通过实例仿真验证了结论的正确性。2)探讨了不同网络结构对群体收敛速度的影响。首先,在控制协议相同的情况下,考虑了线型网络和环型网络这两种不同的网络对群体收敛速度的影响。其次,从节点的角度,即从节点的位置和数量两方面来讨论上述两种网络对群体收敛速度的影响。最后,通过仿真实验验证了结论的正确性。3)探索了基于关键节点的耦合网络的同步能力,发现了与相互耦合的全连通网络具有相同同步能力的更简单的网络以及它们的同步能力的影响因素。首先,提出了关键节点和最简等价网络的概念。其次,得出结论:相互耦合的全连通网络与它的最简等价网络的同步能力是相同的,并且通过严格地推导得到它们的Laplace矩阵的特征值及通过主特征函数的方法得到它们的同步能力。再次,讨论了相互耦合的全连通网络和它的最简等价网络的同步能力的四个影响因素:节点的数量、网络之间的边的条数、层内耦合强度和层间的耦合强度。最后,通过数值仿真验证了结论的正确性。(本文来源于《天津理工大学》期刊2018-02-01）
孙方刚,纪志坚,姜香菊[5]（2017）在《切换拓扑结构下的多智能体系统的可控性》一文中研究指出针对主-从网络下多智能体系统的可控性问题,本文在领导者-跟随者框架下,利用图论和矩阵的方法,研究了多智能体系统在切换拓扑结构情况下的可控性。基于积分器模型的多智能体系统的切换拓扑结构,通过设计切换序列,实现了对多智能体系统在切换拓扑结构下的可控性,并对其可控性进行了新的尝试与研究;同时应用线性切换理论与数例分析,验证了积分器模型的多智能体系统在切换拓扑结构下可控性实现的充要条件,拓展了多智能体系统可控性的研究方法。该研究对系统的可控性发展具有一定的实际应用价值。(本文来源于《青岛大学学报(工程技术版)》期刊2017年03期）
崔阳,张柯,姜斌[6]（2017）在《具有切换拓扑结构的多智能体系统故障估计》一文中研究指出针对具有切换拓扑结构的多智能体系统,研究基于模型依赖平均驻留时间的多智能体系统的执行器故障估计问题。基于相对输出估计误差,为多智能体系统设计观测器,并由此建立全局动态误差方程。考虑拓扑结构变化和存在干扰的情况,基于切换系统稳定性理论和故障诊断理论,利用模型依赖平均驻留时间方法,分析给出观测器存在条件及参数设计判据,通过适当的故障估计算法,得到故障估计误差指数收敛且满足H∞性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出。对多智能体系统进行仿真验证,结果表明所提出方法的正确性和有效性。(本文来源于《山东大学学报(工学版)》期刊2017年05期）
李大鹏,张诗楠,张仁友[7]（2016）在《兵力多智能体系统行为及结构研究》一文中研究指出从兵力智能体入手,具体分析了兵力多智能体的物理行为模型、高级行为模型和智能及其体系结构,为构建兵力多智能体行为模型提供了方法和思路。(本文来源于《黑龙江科技信息》期刊2016年35期）
董立静[8]（2016）在《变拓扑结构下多智能体系统的追踪问题》一文中研究指出多智能体系统能为规模巨大、个体之间的关系复杂的实际复杂大系统提供很好的建模和控制方式,有着广泛的工业和实际应用潜力。因此,近年来,多智能体协调控制作为复杂系统和控制科学领域的前沿课题被人们关注。由于时变拓扑结构下的非线性多智能体系统极其复杂,研究起来十分困难,所以目前对于多智能体一致性的研究中同时考虑非线性和连续时变拓扑结构的研究成果还不是太多。但是这种系统存在十分重大的实际研究意义,因为大多数的实际系统都含有非线性性质,而且,在智能体运动过程中,各个智能体之间由于速度不同,相对距离会实时变化,由于无线通信距离有限及无线通信本身的不稳定因素等都会引起多智能体之间通信拓扑结构发生实时变化,所以研究非线性多智能体系统在时变拓扑结构下的追踪问题具有十分重要的意义。具体来说,本课题的研究内容主要有以下几个方面：(1)研究一阶、二阶及高阶非线性连续时变拓扑结构下多智能体追踪问题。对移动目标和追踪智能体动力学模型分别为一阶、二阶和高阶非线性模型情况时多智能体系统在连续时变拓扑结构下的一致性追踪问题进行了研究,通过应用图论和矩阵分析的方法,对系统通信拓扑结构的Laplacian矩阵进行分析得到关于其特征值的成功追踪条件。连续时变拓扑结构指多智能体系统的拓扑结构发生连续性变化,而不是在几个固定的拓扑结构之间切换的变拓扑。(2)应用polytopic模型描述连续时变拓扑结构。将时变拓扑结构的Laplacian矩阵应用polytopic模型来表示,即将时变的拓扑结构建模为有限数量的确定Laplacian矩阵和相应的调度函数的组合,该模型的引入使得时变拓扑结构下的多智能体系统追踪策略的存在性转化为线性矩阵不等式的可解性。(3)研究带延时的高阶多智能体系统追踪问题。高阶系统指的是3阶及其以上的系统,例如系统中除了位置、速度、加速度外,还存在急动度。实际系统中多个智能体之间传输信息通过无线通信,传输需要一定时间,甚至出现传输失败,这导致了延时的出现。所以带延时的高阶系统的多智能体系统研究具有很实际的意义。研究中发现,延时的存在不一定就会降低系统的性能,若能设计合适的控制器,保证系统稳定性,延时可能反而改善系统性能,缩短智能体系统的追踪时间,即相对于无延时的系统,追踪智能体在更短的时间内成功追踪到了目标智能体。(4)将滑模控制器引入多智能体系统,缩短在时变拓扑结构下的追踪时间。追踪时间的长短是多智能体系统追踪问题中很关键的性能指标,缩短追踪时间是设计控制器时需要考虑的重要问题。滑模控制技术应用于非线性系统的控制器设计,在许多应用中取得了良好的控制效果。故将其应用于时变拓扑结构的多智能体系统控制中,设计出相关的时变滑模控制器,仿真验证了多智能体滑模控制器的控制效果,对比常规控制器,滑模控制器的应用缩短了追踪时间,提高了追踪效果。(5)基于Voronoi图分割区域多智能体系统目标接力追踪问题。研究了多目标情况下多智能体的追踪问题,假设在某一特定区域内设置许多智能体节点,保证该区域中每一块区域都能同时被至少3个智能体监控,以能够实现目标定位。然后根据Voronoi图的理论将被监控区域分为众多Voronoi单元,当目标进入不同、Voronoi单元时追踪智能体进行切换,即实现对目标智能体的接力追踪。智能体的变换不仅带来了拓扑结构的切换而且引起了追踪误差的跳变,致使稳定性的分析更加复杂。另外,还研究了基于Voronoi图分割区域的具有不稳定子系统的接力追踪问题。研究事件触发的切换拓扑结构多智能体系统出现不稳定子系统的情况。多智能体系统在追踪过程中,通信拓扑结构发生变化,拓扑结构不能够保证每一时间段的追踪子系统都是稳定的,如何设计控制器以及当切换频率和不稳定子系统持续时间满足什么条件时能够保证整体追踪系统的稳定性是具有挑战性的问题。最后,归纳总结本文的主要结果,并对今后的工作进行展望。(本文来源于《北京理工大学》期刊2016-01-01）
张玲玲[9]（2015）在《离散多智能体系统在独立位移和速度拓扑结构下的一致性研究》一文中研究指出一致性问题作为多智能体协调控制中的典型问题,在军事、航空、工业甚至是人们的日常生活中都有着广泛应用。近年来,二阶多智能体系统由于本身具有更复杂的节点动态、更广阔的应用空间而逐渐成为控制领域的热点。然而,现有的理论研究几乎都假设多智能体系统具有相同的位移和速度拓扑。实际上,从实际应用的角度来考虑,为了优化通信设置,降低通信代价和计算复杂度,多智能体系统中速度和位移的拓扑结构相互独立是必须的。基于上述启发,本文旨在利用迭代学习控制理论研究在独立位移和速度拓扑结构下的离散时间二阶多智能体系统的一致性问题和编队控制问题,这是更具挑战和实际意义的。具体工作如下:1.本文研究了具有独立位移和速度拓扑结构的离散时间二阶多智能体系统的一致性问题。设计出分布式的迭代学习控制协议,并利用图论相关知识、矩阵分析和压缩映射原理证明了如果存在相应的控制增益矩阵满足所给定理条件,本文所提出的分布式控制律能够保证多智能体系统最终在有限时间内达到一致性。实现了迭代学习控制与多智能体一致性两类问题的交叉研究。进一步推广到编队控制问题,将其转化成一致性问题继续讨论,并给出相应结果,数值仿真证明了该定理的有效性。2.在以上研究的基础上,将得到的结论推广至具有切换的独立位移和速度拓扑结构的离散二阶多智能体系统中。设计相应的迭代学习控制协议,给出多智能体系统在有限时间内达到一致性的充分条件,然后通过将编队控制问题转化为上文已经解决的一致性问题,给出相应的问题分析和主要结论。实验结果表明,虽然并不是全部的从节点都可以从头节点那里得到信息,但是一定条件下仍可形成期望的编队队形。最后利用数值仿真证明了结果的正确性。(本文来源于《西安电子科技大学》期刊2015-11-01）
席裕庚,李晓丽[10]（2015）在《多智能体系统一致性的递阶结构设计》一文中研究指出针对多智能体系统的一致性协作,研究了以提高群体一致性收敛速度为目标的多层递阶拓扑结构设计问题.首先讨论了满足物理拓扑约束并具有更优性能的递阶拓扑结构存在的可能性.在此基础上,根据一致性问题的收敛时间性能指标,将递阶结构设计转化为一个与多层递阶系统中所有子图拉普拉斯矩阵特征值相关的优化问题.通过将连通图转换为若干点导出子图和它们之间的关联图,提出一个该优化问题的双层拓扑结构设计算法,并基于该算法发展了满足物理拓扑结构约束的多层递阶结构设计算法.仿真算例表明由此设计的递阶协作过程可有效加快多智能体群体一致性的收敛速度.(本文来源于《控制理论与应用》期刊2015年09期）
多智能体系统体系结构论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
多智能体系统是一门复杂的交叉学科,引起了国内外许多学者的广泛研究。近年来,切换拓扑结构下系统可控性成为了多智能体系统研究中的一个热点。除此之外,为了深入研究系统可控性,切换拓扑结构下的系统结构可控性问题也是多智能体系统的研究热点。因此,本文研究的主要内容有:第一,简单阐述了多智能体系统研究的背景和现状,提出了多智能体系统研究的现实价值和重要意义。同时总结了本文研究所需要的理论预备知识,包括图论,矩阵论,线性切换理论,可控性判据等。第二,针对单积分器模型的多智能体,在领导者-跟随者框架下研究切换拓扑结构下多智能体系统的可控性,基于线性空间的角度,提出了系统在切换拓扑结构下的可控性判据。同时,证明了多领导者切换拓扑结构下的多智能体系统的可控性与单领导者切换拓扑结构下多智能体系统的可控性的关系。从中设计了周期切换序列和非周期切换序列以保证系统的可控性。最后,简单研究了带有时滞的切换拓扑结构下多智能体系统的可控性。第叁,根据单积分器模型的多智能体系统,研究在不同控制输入协议下系统在切换拓扑结构下系统的结构可控性。从图论的角度,说明了切换拓扑结构下多智能体系统的结构可控性的充分条件。通过图例,证明了系统在切换拓扑结构下的结构可控性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
多智能体系统体系结构论文参考文献
[1].马麒超.复杂网络结构下高阶多智能体系统的分析与综合[D].中国科学技术大学.2019
[2].孙方刚.切换拓扑下多智能体系统的可控性和结构可控性研究[D].青岛大学.2018
[3].崔阳.具有切换拓扑结构的多智能体系统故障诊断研究[D].南京航空航天大学.2018
[4].冯沙沙.多智能体系统一致性及网络结构影响的研究[D].天津理工大学.2018
[5].孙方刚,纪志坚,姜香菊.切换拓扑结构下的多智能体系统的可控性[J].青岛大学学报(工程技术版).2017
[6].崔阳,张柯,姜斌.具有切换拓扑结构的多智能体系统故障估计[J].山东大学学报(工学版).2017
[7].李大鹏,张诗楠,张仁友.兵力多智能体系统行为及结构研究[J].黑龙江科技信息.2016
[8].董立静.变拓扑结构下多智能体系统的追踪问题[D].北京理工大学.2016
[9].张玲玲.离散多智能体系统在独立位移和速度拓扑结构下的一致性研究[D].西安电子科技大学.2015
[10].席裕庚,李晓丽.多智能体系统一致性的递阶结构设计[J].控制理论与应用.2015