随机多智能体系统协调一致性问题

《随机多智能体系统协调一致性问题》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文随机多智能体系统协调一致性问题CoordinationProblemsOfStochasticMulti-agentSystem作者：刘峰导师：孙永征副教授中国矿业大学二○一六年五月中图分类号学校代码10290UDC密级公开中国矿业大学硕士学位论文随机多智能体系统协调一致性问题CoordinationProblemsOfStochasticMulti-agentSystem作者刘峰导师孙永征申请学位理学硕士培养单位理学院学科专业应用数学研究方向控制论及应用答辩委员会主席评阅人二○一六年五月论文审阅认定书研究生刘峰在规定的学习年限内，按照研究生培养方案的要求，完成了研究生课程的学

2、习，成绩合格；在我的指导下完成本学位论文,经审阅，论文中的观点、数据、表述和结构为我所认同，论文撰写格式符合学校的相关规定，同意将本论文作为学位申请论文送专家评审.导师签字：年月日致谢本论文是在导师孙永征副教授的悉心指导之下完成的.孙老师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风，诲人不倦的高尚师德，朴实无华、平易近人的人格魅力对我影响深远.孙老师不仅授我以文，而且教我做人，虽历时三载，却赋予我终生受益无穷之道.本论文从选题到完成，每一步都是在导师的指导下完成的，倾注了导师大量的心血，在此我向我的导师表示深切的谢意与祝福!感谢朱松老师和侍红军老师对我学习的指导和帮助.在两位老师的讨

3、论班上，我学到了很多知识.同时还要感谢马志才、吴杰两位师兄，在科研过程中给予我许多鼓励和帮助.感谢家人对我学业的支持！感谢百忙中评审我论文的各位专家和学者！回想整个论文的写作过程，虽有不易，却让我除却浮躁，经历了思考和启示，也更加深切地体会了治学的严谨，因此倍感珍惜.摘要多智能体系统的协调一致性问题的研究在蜂拥控制、无人飞行器控制、队列控制、卫星群姿态的一致性控制以及通信网络的拥塞控制等众多领域有着广泛的应用，近年来已经成为复杂系统研究的热点，受到国内外研究者的广泛关注.多智能体系统协调一致性问题主要研究的是系统中个体仅通过局部信息交换，就能使系统中所有个体的状态达到一致.在现实世界中，多

4、智能体系统的运动不可避免地会受到环境噪声和其他因素的影响.本文主要考虑噪声及时滞对多智能体系统协调一致性问题的影响，全文主要内容概括如下:第一章，介绍了多智能体系统协调一致性问题的研究背景、研究意义以及研究现状.同时给出了本文所需要的预备知识，包括代数图论、微分方程稳定性理论，随机微分方程稳定性理论等.第二章，研究了时滞多智能体系统的随机一致性问题.考虑了噪声与时滞对多智能体系统一致性的影响.利用随机微分方程的稳定性理论，得到多智能体系统依概率1实现平均一致性的充分条件.然后数值模拟验证理论结果的正确性.第三章，研究了主从多智能体系统有限时间随机一致性问题.考虑噪声对主从多智能体系统有限时

5、间一致性的影响，运用随机微分方程的有限时间稳定性理论，给出了主从多智能体系统依概率1实现一致性的充分条件.然后分析了控制参数与噪声强度对收敛时间的影响.数值模拟验证了理论结果的正确性.第四章，研究了Cucker-Smale系统的有限时间蜂拥问题.首先构建一个非Lipschitz连续的Cucker-Smale系统，然后利用常微分方程有限时间稳定性理论，给出系统达到蜂拥的一个充分条件.研究表明系统达到蜂拥的时间随种群密度的增加而减小.数值模拟验证了理论结果的正确性.第五章，研究了噪声干扰的Cucker-Smale系统有限时间蜂拥问题.运用随机微分方程有限时间稳定性理论给出系统达到蜂拥的一个充分

6、条件.研究发现当噪声强度低于一个临界值时，系统的收敛时间随着噪声强度的增加而减少.数值模拟验证了理论结果的正确性.第六章，对本文进行简要总结与对未来工作的展望.本文共有图14幅，表1张，参考文献81篇.关键词：多智能体系统，噪声，有限时间，一致性，蜂拥IAbstractRecently,coordinationproblemsofmulti-agentsystemhaveattractedagreatdealofattentioninmanyfields.Thisisduetothebroadapplicationsofmulti-agentsystemsinmanyareas,sucha

7、sflockingproblems,unmannedaerialvehiclescontrol,queuecontrolandconsistencysatelliteconstellationattitudecontrol,etc.Coordinationproblemsofmulti-agentsystemstudyhowthegroupreachthesamestateonlyusinglocalinformatio