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《南京理工大学》 2008年
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多Agent系统的控制及稳定性分析

王佳  
【摘要】: 多Agent系统的研究工作在最近十几年得到了全面的展开,本论文从控制理论的角度对多Agent系统的控制及稳定性分析等问题进行了研究,主要内容如下: (1)研究了人工势场方法对多Agent系统进行控制的问题。在二维环境中以二次积分模型为研究对象,基于电势场的相关概念提出人工势场函数,并推导出由此产生的各个Agent之间及Agent和障碍物之间的力,同时结合比例-微分控制使整个系统在保持队形的同时能够避开障碍物并朝目标前进。通过Lyapunov稳定性分析得出系统是稳定的;在此控制策略的基础上,提出虚拟改进障碍物外部形状的方法,使得各Agent能避开由障碍物外形包围而成的局部极小值区域顺利到达目的地。 (2)利用滑动模型方法结合人工势场及图论的知识研究了在三维空间中多Agent系统的轨迹跟踪控制。滑动模型控制方法不受空间维数的限制,同时具有很好的鲁棒性,这恰好能满足多Agent系统的控制要求,因此发挥滑模控制的优势结合人工势场方法和图论对多Agent系统进行控制能有效完成障碍物环境中多Agent系统的轨迹跟踪控制,并能在跟踪过程中满足一定的队形要求,通过选取适当的Lyapunov函数证明了其稳定性。 (3)研究了多Agent系统的稳定性问题。提出了输入-状态弦稳定性(Input-to-State String Stability)的概念,用于分析“弦”结构的稳定性能。这种“弦”结构常作为基本构成单位出现在多Agent系统中。将“弦”中各子系统之间的相互影响看作对子系统的一种输入,并结合输入-状态稳定性、弦稳定性的概念以及奇异摄动理论的分析方法对此类多Agent互联系统的输入-状态弦稳定性进行了分析,给出了弱关联条件下Agent状态交互影响时系统输入-状态弦稳定的充分条件。 (4)研究了多Agent系统的队形变换问题。指出了多Agent系统队形变换的几种形式,利用图论中的连通性、刚性等性质,以及图的相关矩阵对多Agent系统的结构进行分析,从而给出了基于图论方法的队形变换时的控制算法,并给出了由较大图分解成较小子图和两个较小子图合并成大图两种算法的流程。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2008
【分类号】:TP13

【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 杨斯博;基于自组织多Agent系统的智能控制与决策研究[D];天津大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王文学,赵姝颖,孙萍,徐心和;多智能足球机器人系统的关键技术[J];东北大学学报;2001年02期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 范波;基于Agent的多机器人信息融合与协调研究[D];西北工业大学;2004年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 李雪峰;;一些唯一3-着色图[J];安徽大学学报(自然科学版);2009年04期
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10 刘舒;禹梅;谢广明;;基于位置反馈的多机器鱼编队控制[J];兵工自动化;2011年12期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 梁捷;陈力;;漂浮基空间机械臂姿态、关节协调运动的模糊变结构滑模控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
2 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 李岳明;郭冰洁;庞永杰;;滑模变结构控制削弱抖振的一种方法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 管力明;林剑;胡更生;;基于滑模控制的无轴单张纸输纸机同步控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 沈捷;王莉;林锦国;费树岷;;基于Leader-following方式的多移动机器人队形控制方法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
6 王红;周越;;移动机器人的分层式运动规划方法研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 谢文龙;苏剑波;;一种新的机器人系统规划与协调策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 仲朝亮;刘士荣;吕强;;RobSim:一种多移动机器人仿真系统[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 ;Attitude Coordination of Deep Space Formation Flying via Virtual Structure[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 陈涛;陈森发;姚天行;宋跃武;;智能引导与智能控制的协同[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 周芳;蒸汽发生器检修机械手路径规划及控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 张子迎;多机器人协作及环境建模技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
3 王作为;具有认知能力的智能机器人行为学习方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
4 陈得宇;基于MAS的智能电压控制系统研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 陈飞;基于Agent船载危险品应急管理资源协同分配机制研究[D];大连海事大学;2010年
6 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
7 陈江辉;Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D];华南理工大学;2010年
8 宋岩;基于多Agent和本体的散杂货港口集团船舶调度系统研究[D];北京交通大学;2011年
9 付永生;无线Ad Hoc网络中可靠路由若干关键问题的研究[D];浙江大学;2010年
10 王强;空间信息服务聚合的关键技术研究[D];解放军信息工程大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 何慧娟;基于多传感器的移动机器人障碍物检测与定位研究[D];安徽工程大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 况清龙;基于逆变器的直流无源滤波器的优化设计及其可视化算法[D];南昌航空大学;2010年
4 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
5 李朋勇;基于全矢高阶谱的故障诊断方法及其应用研究[D];郑州大学;2010年
6 张永琦;无线传感器网络中基于网关的分级簇算法研究[D];郑州大学;2010年
7 张家飞;机器人群体协同任务规划与协调避碰[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 王仁政;减摇鳍电液负载仿真台控制系统的分析设计[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 杜峰;某型机器人的路径规划方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 周雅琴;集群机器人无线网络时间同步与定位技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 承向军,杨肇夏;基于多智能体技术的城市交通控制系统的探讨[J];北方交通大学学报;2002年05期
2 张飞舟;曹学军;孙敏;;基于多智能体的城市交通集成控制系统设计[J];北京大学学报(自然科学版);2008年02期
3 李舜酩;沈峘;毛建国;辛江慧;缪小东;;智能车辆发展及其关键技术研究现状[J];传感器与微系统;2009年01期
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9 刘国良;强文义;;移动机器人信息融合技术研究[J];哈尔滨工业大学学报;2003年07期
10 李常洪,李敏强,寇纪淞;多Agent合作结构研究[J];管理科学学报;2003年05期
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 文敦伟;面向多智能体和神经网络的智能控制研究[D];中南大学;2001年
2 邓宏钟;基于多智能体的整体建模仿真方法及其应用研究[D];国防科学技术大学;2002年
3 李常洪;多Agent合作机制与合作结构研究[D];天津大学;2003年
4 郭庆;多Agent系统协商中若干关键技术的研究[D];浙江大学;2003年
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6 钟伟才;多智能体进化模型和算法研究[D];西安电子科技大学;2004年
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9 钟一文;智能优化方法及其应用研究[D];浙江大学;2005年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王文学,赵姝颖,孙萍,徐心和;多智能足球机器人系统的关键技术[J];东北大学学报;2001年02期
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【相似文献】
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9 俞辉,蹇继贵,沈艳军;基于Simulink的多Agent协调控制计算机仿真[J];三峡大学学报(自然科学版);2005年02期
10 程勇,张海俊,蒋运承,林芬,史忠植;基于复用的多Agent系统开发及支持工具设计[J];计算机工程;2005年11期
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1 熊俊涛;乔志德;杨旭东;;基于控制理论的跨声速弹性机翼气动优化设计方法研究[A];庆祝中国力学学会成立50周年暨中国力学学会学术大会’2007论文摘要集(下)[C];2007年
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3 赵云波;张纪峰;;无线通信网络中的功率控制及相关控制理论问题[A];第二届全国复杂动态网络学术论坛论文集[C];2005年
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6 刘文秀;罗抟翼;程桂芬;;用VB实现单片机系统的仿真[A];全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任——中国科协2003年学术年会论文集(下)[C];2003年
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8 谭震宇;张承慧;;线性系统状态方程的逆算符解[A];1995中国控制与决策学术年会论文集[C];1995年
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10 李晨光;马海峰;丁正庭;;基于线性理论的模糊控制器设计方法[A];1998中国控制与决策学术年会论文集[C];1998年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 丁雨;“一体感竞技功能态控制理论”出炉[N];科技日报;2005年
2 本报记者 陈瑜;郭雷:“走出去返回来”是一种常态[N];科技日报;2008年
3 史利凡;洛阳东方发电公司PFS控制理论应用成功[N];国家电网报;2008年
4 陈可;鲁棒控制理论及航天应用成果丰硕[N];科技日报;2006年
5 本报记者 王正喜 实习生 刘海若;研究生甘当操作工[N];徐州日报;2010年
6 本报记者  张蕾;提升工业过程自动化水平[N];光明日报;2006年
7 本报记者 李德辉 通讯员 王静;彭实戈从数学王国到金融世界[N];联合日报;2005年
8 张敏;首个食品科学与技术国家重点实验室落户江西[N];经理日报;2007年
9 王怡;我国电网控制技术取得新突破[N];科技日报;2009年
10 本报记者  管学军;把智慧写入中国ABS[N];中国工业报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王佳;多Agent系统的控制及稳定性分析[D];南京理工大学;2008年
2 阎妍;量化反馈滑模控制系统稳定性和行为特性研究[D];大连海事大学;2012年
3 张碧陶;智能分数阶滑模控制及系统参数整定方法的研究[D];华南理工大学;2012年
4 陈蓓;随机Markov跳跃系统的滑模控制方法研究[D];华东理工大学;2013年
5 陈沛帅;基于CORBA的多Agent系统的研究与开发[D];浙江大学;2003年
6 颜闽秀;几类控制系统的若干滑模控制问题研究及应用[D];东北大学;2008年
7 项基;静态输出反馈滑模控制算法研究[D];浙江大学;2004年
8 李鹏;传统和高阶滑模控制研究及其应用[D];国防科学技术大学;2011年
9 张楠楠;基于滑模控制理论的若干网络拥塞控制算法研究[D];东北大学;2009年
10 王海东;水泥生产过程多AGENT控制系统的研究[D];中南大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 华建军;基于FPGA的永磁同步电机控制器的研究[D];江南大学;2008年
2 刘欣然;模糊滑模控制及其在风力发电系统中的应用研究[D];华北电力大学(北京);2008年
3 夏廷珍;基于永磁同步电机的直接转矩控制与滑模变结构研究[D];汕头大学;2007年
4 杨岚;永磁直线电机伺服系统时变滑模控制[D];沈阳工业大学;2011年
5 孙静;模糊滑模控制的研究[D];北京化工大学;2003年
6 童海峰;基于DFL的多Agent自动推理平台设计[D];苏州大学;2005年
7 章明雄;动态联盟环境下基于多Agent的工作流管理系统运行机制研究[D];武汉理工大学;2006年
8 侯晓丽;奇异不确定时滞系统的鲁棒镇定与保性能控制[D];郑州大学;2004年
9 郝水侠;一种多agent并行计算模型及其应用研究[D];苏州大学;2004年
10 侯逸文;基于多Agent系统的并列运行锅炉母管压力控制系统研究[D];东南大学;2004年
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