学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

多智能体编队控制方法研究

作　者: 王冶
导　师: 贺风华
学　校: 哈尔滨工业大学
专　业: 控制科学与工程
关键词: 多智能体系统编队控制最小刚性编队领导者跟随者
分类号: TP273.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 91次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着人工智能、信息及通信等技术的发展，为多智能体系统提供了技术支持，多智能体编队控制已成为当前学术界的热点问题。在多智能体编队问题中，一个特别重要的问题就是如何使得一个初始位置任意的多智能体系统形成并保持一个期望的队形。针对这个问题，考虑只能利用智能体间相对位置信息，保持智能体间相对距离的方法来完成编队，主要结果有：首先，考虑全局领导者的速度为以指数形式收敛于零情况下的编队控制问题，跟随者只能测得其领导者相对于自身的相对位置信息。通过分析，在最小刚性的前提下，满足相同距离约束的编队队形结构数量不唯一，而其中只有一个编队结构是期望的。对不同的跟随者设计编队控制律，在控制律的作用下，当全局领导者和第一跟随者的初始位置不重合，其它智能体位置任意时，编队能够收敛到期望的队形结构。通过仿真，说明了编队控制律的有效性。其次，考虑全局领导者的加速度以指数形式收敛于零情况下编队控制问题，假设第一跟随者能够获得全局领导者的速度及其相对于自身的位置信息，其它跟随者只能测得其领导者的相对位置信息，设计编队控制律，在此控制律作用下，当全局领导者和第一跟随者初始位置是非重合时，编队收敛到期望的队形上。通过仿真，说明了编队控制律的有效性。最后，从实际应用角度出发，分析了非对称编队结构和对称编队结构，给出非对称编队更适合于编队控制，进一步，通过分析基于利用智能体间相对距离信息的编队控制，给出了最小刚性编队是刚性稳定的充分必要条件。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第1章绪论  8-14
  1.1 课题研究目的和意义  8-9
  1.2 国内外研究现状及分析  9-13
    1.2.1 基于行为法的编队控制  10
    1.2.2 基于虚拟结构法的编队控制  10
    1.2.3 基于人工势场法的编队控制  10-11
    1.2.4 基于图论法的编队控制  11
    1.2.5 基于领导-跟随者法的编队控制  11-13
  1.3 本文研究内容及结构安排  13-14
第2章多智能体编队问题描述  14-22
  2.1 引言  14
  2.2 图论基础  14-17
    2.2.1 图的基本概念  14-15
    2.2.2 图的刚性理论  15-17
  2.3 编队拓扑结构的描述  17-20
    2.3.1 编队问题描述  17
    2.3.2 编队图  17-19
    2.3.3 最小刚性编队生成  19-20
  2.4 编队控制模型  20-21
  2.5 本章小结  21-22
第3章领导者速度有约束情况下编队控制律设计  22-41
  3.1 引言  22
  3.2 问题描述  22-23
  3.3 一个领导者情况下的编队控制律设计  23-26
  3.4 两个领导者情况下的编队控制律设计  26-32
    3.4.1 编队队形结构  26-27
    3.4.2 控制律设计  27-32
  3.5 多智能体编队控制律设计  32-36
  3.6 仿真分析  36-40
    3.6.1 三个智能体编队算例  36-38
    3.6.2 六个智能体编队算例  38-40
  3.7 本章小结  40-41
第4章领导者加速度有约束情况下编队控制律设计  41-56
  4.1 引言  41
  4.2 问题描述  41
  4.3 一个领导者情况下的编队控制律设计  41-42
  4.4 两个领导者情况下的编队控制律设计  42-47
  4.5 多智能体编队控制律设计  47-51
  4.6 仿真分析  51-54
    4.6.1 三个智能体编队算例  52-53
    4.6.2 六个智能体编队算例  53-54
  4.7 本章小结  54-56
第5章基于图论的编队信息链拓扑结构分析  56-64
  5.1 引言  56
  5.2 基于距离编队信息链拓扑结构  56-61
  5.3 刚性稳定性分析  61-63
  5.4 本章小结  63-64
结论  64-66
参考文献  66-70
攻读学位期间发表的学术论文  70-72
致谢  72

多智能体编队控制方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文