基于事件驱动的网络化多智能体系统的一致性问题研究

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1、分类号密级硕士学位论文题目：基于事件驱动的网络化多智能体系统的一致性问题研究英文并列题目：Event-BasedConsensusProblemsofNetworkedMulti-AgentSystems研究生：曹劼专业：控制科学与工程研究方向：控制理论与控制工程导师：彭力指导小组成员：学位授予日期：2016.6答辩委员会主席：杨慧中江南大学地址：无锡市蠡湖大道1800号二零一六年六月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进巧的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，

2、也不包含本人为获得江南大学或其它教育机构的学位或证书而使点过的材料。与我一同工作的同志对本研巧所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。签名：帝４＿＿日期：＞４年Ｘ月么日７关于论文使用授权的说明本学位论文作者完全了解江南大学有关保留、使用学位论文的规起江南大学有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磯盘，允许论文被査阅和借阅，可将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或赶描等复制手段保存、汇编学位论文一，并且本人电子文档的内容和纸质论文的内容相致。保密的学位论文在解密后也遵守此规

3、定。签名：斋础导师签名：＾广日觀年好０日摘要摘要近几年，多智能体系统的分析与综合问题受到了来自众多领域研究者的大量关注。作为多智能体系统分布式协同控制问题中最基本的问题，“一致性问题”是指所有智能体应用一致性算法使得系统的某些感兴趣量趋于相同。对于多智能体系统而言，为了实现一致，智能体之间需要通过局部的信息交换来进行控制更新。在实际工程中，智能体通过嵌入式的微处理器进行信息的采集与计算。然而由于电源能量存在局限性，同时现有的一致性算法往往要求连续的测量与通信，因此需要寻求一种更低能耗的一致性控制算法，即基于事件触发的一致性控制算法，使得系统在实现一致的前提

4、下，只需在特定事件发生时刻进行控制更新，从而进一步减小能耗，提高算法的实际应用价值。本文研究了基于事件触发的无领导者和有领导者的多智能体系统一致性问题，取得了以下的研究成果：(1)研究了基于事件触发的无领导者一阶多智能体系统的一致性问题。进一步考虑通信能耗，提出了一种基于采样数据的事件触发的一致性控制算法。运用代数图论、李雅普诺夫稳定性方法及其他方法，获得了无向连通网络拓扑下的一阶多智能体系统实现平均一致性的收敛条件。进一步，数值仿真表明：与现有算法相比，所提出的算法可以进一步减小能量消耗。(2)研究了基于事件触发的有领导者的一阶多智能体系统的一致性跟踪问题。应用采样数

5、据及跟踪测量误差到触发条件的设计当中，提出了一种新的基于事件触发的一致性跟踪算法。运用代数图论、李雅普诺夫稳定性方法及其他方法，获得了无向连通网络拓扑下的具有领导者的一阶多智能体系统实现一致性跟踪的收敛条件。进一步，数值仿真表明：与不含采样数据的算法相比，所提出的算法可以进一步减小能量消耗。(3)研究了基于事件触发的有领导者的二阶多智能体系统的一致性跟踪问题。在触发条件的设计中引入采样数据及跟踪测量误差，提出了一种新的基于事件触发的一致性跟踪算法。运用代数图论、李雅普诺夫稳定性判别方法及其他数学工具，获得了使得带无向连通网络拓扑的有领导者的二阶多智能体系统实现一致性跟踪

6、的收敛条件。进一步，数值仿真表明：与不含采样数据的算法相比，所提出的算法可以进一步减小能量消耗。关键词：多智能体系统；一致性；跟踪控制；事件触发；采样数据IAbstractAbstractInrecentyears,synthesisandanalysisofmulti-agentsystemshavebeenextensivelyinvestigatedbyvariousresearchersfrommultipleareas.Asafundamentalissueindistributedcooperativecontrolofmulti-agentsystems,

7、theconsensusproblemmeansthatallagentsusingconsensusprotocolseventuallyreachacommonvalueoncertainquantitiesofinterest.Inordertoachieveconsensus,eachagentneedstoupdatesitscontrolinputbyexchanginglocalinformationwithitsneighbors.Inthepracticalapplication,anagentmaybeequipped