基于选择的多智能体系统最优控制研究.pdf

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1、分类号UDC密级单位代码1015l基于选择的多智能体系统最优控制研究刘中常指导教师郭戈职称学位授予单位大连海事大学教授申请学位级别硕士学科(专业)控制理论与控制工程论文完成同期2011年5月答辩日期2011年6月答辩委员会主席辽：丝叠OptimalControlofMulti··agentSystemsAllowingDistributedChoicesAthesisSubmittedtoDalianMaritimeUniversityInpartialfulfillmentoftherequirementsf

2、orthedegreeofMasterofEngineeringbyLiuZhongchang(ControlTheoryandControlEngineering)ThesisSulProfeGuoGellleSlSSupervisor：lessor]uoGeMay2011L大连海事大学学位论文原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重声明：本论文是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，撰写成博／硕士学位论文==基王造搔的垒蟹篚签丕统量垡控亟4硒塞==。除论文中已经注明引用的内容外，对论文的研究做出重

3、要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名：撙学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解大连海事大学有关保留、使用研究生学位论文的规定，即：大连海事大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权大连海事大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。同意将本学位论

4、文收录到《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》(中国学术期刊(光盘版)电子杂志社)、《中国学位论文全文数据库》(中国科学技术信息研究所)等数据库中，并以电子出版物形式出版发行和提供信息服务。保密的论文在解密后遵守此规定。本学位论文属于：保密口在——年解密后适用本授权书。不保密口(请在以上方框内打“√")论文作者签名．函I≯尹导师签名日期：M1年7月／El中文摘要摘要近年来，多智能体系统及其相关技术，以其优越性为许多复杂问题提供了有效的解决方法，因此受到了不同学科领域的广泛关注。其中，具有分布式选择功能的多智能体合

5、作控制系统的研究独辟蹊径，以其创新性和宽广的应用背景，开创了信息控制领域的新视野。本文在深入分析国内外对多智能体系统研究状况的基础上，根据已有的成果，创新性地提出并解决了一类基于选择的线性多智能体系统的时间能量最优控制问题。本文的主要研究内容和主要贡献如下：首先，根据引例分析建立线性的多智能体系统模型，并阐述相关的概念。为了解决其时间能量最优控制问题，本文以经典变分法为基础，推导了系统末端固定、末端时刻自由，优化复合型性能指标的最优性必要条件。考虑到系统的复杂性和问题的求解难度，先从相对简单的标量模型开始研究，

6、根据所推导的最优性必要条件，依次设计了两个智能体和一般化多个智能体系统的分布式最优控制策略，并求得最小终端时间的解析解。之后，继续推广研究向量系统模型的最优控制问题。在讨论向量多智能体系统可控性的基础上，首先研究完全可控的系统，获得了两个智能体联合控制时的最优控制解，并分类讨论了求解最小终端时间的表达式。然后，针对一类不完全可控的系统，提出了可控性结构分解方法，将不可控系统转化为可控子系统进而加以求解。最后用实例比较了两类系统的控制效果。文中，通过对每部分所得结果的理论分析，揭示了多智能体分布式选择系统的特点，

7、剖析了选择控制序列、最优时间和最优消耗函数的结构。相应的仿真结果形象地展示了所设计的分布式控制策略的控制效果，同时验证了最小时间解的正确性。最后，对本文的研究工作进行概括总结，并且展望了基于选择的多智能体控制系统的未来研究方向。关键词：多智能体系统；分布式选择；时间能量最优；合作控制英文摘要ABSTRACTRecently,multi—agentsystemsandrelatedtechniques，owingtotheiradvantages，supplyaneffectivemethodforseveral

8、complicatedproblemsandthusreceiveextensiveinterestfromvariousdisciplines．Especially,fortheinnovativenessandwidely-appliedcontexts，researchesoncooperativecontrolsystemsinvolvingmultipleagentsallo