高阶多智能体系统一致性问题的控制增益优化设计

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1、＇Ｌ？？夺留种＾省若大赛ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａ硕±学位论文％：禱论文题目寫阶多智能体索统一玫性巧题巧控制增益化化役计作者姓名＾控制科学与工程学科专业导师姓名凌强到教授完成时二〇—六年五月间中逸种《我术乂緣硕ｚｂ学位论文ｍ高阶多智能体系统一致性问题的控制増益优化设计作者姓名：郑伟学科专业：控制科学与工程导师姓名：凌强副教授完成时间二〇—六年五月：

2、ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆＣｈｉｎａＡ＇＾ｄｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎ化「ｍａｓｔｅｒｓｄｅｒｅｅｇ巧ＯｐｔｉｍｂｅｄＣｏｎｔｒｏｌＧａｉｎＤｅｓｉｇｎｆｏｒｔｈｅＣｏｎｓｅｎｓｕｓＰｒｏｂｌｅｍｏｆＨ－－ｉｇｈｏｒｄｅｒＭｕｌｔｉａｇｅｎｔＳｓｔｅｍｓｙＡｕ＇ｔｈｏｒｓＮａｍｅ：ＷｅｉＺｈｅｎｇＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＣｏｎｔｒｏｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ａｓｓｏｃｉａｔｅ

3、Ｐｒｏｆ．ＱｉａｎｇＬｉｎｇＦｉｎｉｓｈｅｄｔｉｍｅ：Ｍａｙ，２０１６中国科学技术大学学位论文原创性声明本人声明所呈交的学位论文，是本人在导师指导下进行研究工作所取得的成果。陈己特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含任何他人已经发表或撰写过的研巧成果一。与我同工作的同志对本研究所做的贡献均己在论文中作了明确的说明。￣作者签名如（、巧：气签字日期；中国科学技术大学学位论文授权使用声明一作为申请学位的条件之，学位论文著作权拥有者授权中国科学技术大学拥有学位论文的部分使用权，目Ｐ：学校有权按

4、有关规定向国家有关部ｎ或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅，可《中国学１＾＾将学位论文编入位论文全文数据库》等有关数据库进行检索，可Ｗ采用影印、缩印或扫描等复制手段保存一、汇编学位论文。本人提交的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定。ａ公开□保密（）＿＿年？於！多似＂作者签名：导师签名：ｔｋｄ！／砰豁字曰期：皆．么／ｆ签字日期：摘要近些年来，多智能体系统得到了越来越多的关注。本文针对受过程噪声干扰一，研巧致性控制増益优化设计问题

5、的离散商阶多智能体系统其。文中主要考虑一了两种情况一，分别为状态反馈下的致性控制策略和输出反馈下的致性控制策略。对于状态反馈控制策略下的多智能体系统，我们选取系统状态的极限均方差作为性能指标，通过最小化该性能指标来设计相应的控制増益。这个优化问题具一一有非线性矩阵不等式的形式，很难直接求解。为应对这问题，本文提出了种一迭代算法来求解这个优化问题。在每次迭代中，，首先给定个可行的控制増益一这个控制増益要保证能够使多智能体系统实现均方有界致性，在这种情况下，非线性矩阵不等式问题成为线性矩阵不等式问题，很容易求

6、解出相应的中间变一量。在求解的中间变量和给定的控制増益的基础上，利用扰动法求解个近似的一一可行的致性控制増益变化方向，在该方向上移动控制増益，系统的致性性能一指标得到优化，并通过线搜索方法，得到局部最优的致性控制增益。求解出的一一一新的致性控制増益显然能够使系统实现均方有界致性，可Ｗ作为下次迭代的巧始条件，进行迭代直到满足截止条件为止。对于输出反馈控制策略下的多智一一致性控制策略能体系统，本文使用种基于状态观测的，系统的性能指标为系统状态和观测状态的极限均方差的和，通过优化性能指标求解控制増益和观测器参数

7、，优化问题同样具有非线性矩阵不等式形式，针对于状态反馈情况而设计的迭代算法同样适用于输出反馈情况下的优化问题。本文提出的一致性控制增益设计方法不但能保证多智能体系统的均方有界一一致性，而且能够优化系统的致性性能，有效地消减了过程噪声对于系统的干扰，还进行了仿真实验，。。除了理论证明验证了算法的正确性和有效性一关键词：多智能体系统最小均方差扰动法致性问题ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡＢＳＴＲＡＣＴＴｈ－化ｍｅｐｒｏｂｌｅｍｏｆｍｕｌｔｉａｇｅｎｔｓｙｓｓｈａｓａｔｔｒａｃｔ：ｅｄｍｏｒｅａｎｄｍ

8、ｏｒｅａｔｅｎｔｉｏｎｉｎｒｅｃｅｎｔｅａｒｓ．Ｔｈｉｓａｅｒｉｎｖｅｓｔｉａｔｅｓｔｈｅｒｏｂｌｅｍｏｆｄｅｓｉｎｉｎｔｈｅｃｏｎｓｅｎｓｕｓｃｏｎｔｒｏｌｙｐｐｇｐｇｇ