一般线性多智能系统的一致性算法设计与数值仿真.rar

摘 要: 最近几年，多智能体系统的分布式协同控制受到越来越多研究者的关注，这不仅是因为它可以揭示自然界中许多复杂系统的涌现性质，更重要的是它有着广泛的工程应用背景。

本文分别针对固定通信拓扑下和切换通信拓扑下一般线性多智能体系统，研究了其一致性问题。本文的主要内容及研究成果如下：

第一：针对固定拓扑结构下线性时不变多智能体系统(LTI-MASs)的动态输出反馈，研究其一致性问题，并且得到计算反馈增益的一个线性矩阵不等式方法。同时进行数值仿真模拟证明了一致性。

第二：针对带切换拓扑多智能体系统的动态输出反馈，研究其一致性问题，拓展非负矩阵理论，对一般离散时间线性多智能体系统(MASs)的收敛性分析。结果表明：在宽松条件下(即从离散时间层面来讲，允许单个非耦合系统极其不稳定，仅要求通信拓扑结构的接头具有足够频繁的生成树)，所有智能体都能以成倍速度达成一致性。此外，本文还明确了最小收敛速度以及极其不稳定模式(该模式独立于系统的切换模式)的上限。 

关键词：多智能体系统；一致性；线性时不变多智能体系统；动态输出反馈

目录

摘要

ABSTRACT

第1章 绪论-1

1.1研究背景与意义-1

1.2一致性问题的研究现状-2

1.3预备知识-3

1.4本文的工作-4

第2章 固定通信拓扑下一般线性多智能体系统的一致性问题-7

2.1 问题陈述-7

2.1.1 克罗内克积的一些性质-7

2.1.2 一些图论的概念-7

2.1.3 问题陈述-7

2.2主要结果-8

2.3 数值模拟-11

2.4 结论-13

第3章 切换通信拓扑下一般线性多智能体系统的一致性问题-15

3.1 引言-15

3.2 预备知识及问题陈述-16

3.2.1 符号-16

3.2.2 图形和矩阵理念中的概念-16

3.2.3 问题陈述-17

3.3 主要研究结果-17

3.3.1 收敛性分析-17

3.3.2 进一步的分析和扩展-22

3.4 仿真实例-24

3.5 结论-26

第4章 结论与展望-27

4.1 结论-27

4.2 未来展望-27

参考文献-29

致  谢-33