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符号网络中多智能体系统的二分一致性牵制控制问题

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简介:
本研究探讨了在符号网络环境中,如何通过牵制控制策略实现多智能体系统之间的二分一致性问题,为复杂动态系统的协同控制提供了新的理论视角和方法。 一致性是多智能体系统分布式协同控制的关键问题。过去对于这一问题的研究主要集中在个体间只有正权重相互作用的网络上。本段落探讨了符号网络(即在该类网络中,不仅存在正权重互动也存在负权重互作)下的二分一致性的牵制控制问题,并针对外界输入分别影响到节点划分中的同一簇或两不同簇的情况给出了其稳态值的具体描述:如果外部作用仅限于某一群体,则当此群体受到的外力为正值(或者负值),则该群体会收敛至这一正向(反向)信号,而另一对立集群的状态将趋近于相反的方向;若外界输入以不同符号分别施加在两个不同的集群上,那么由正面(或负面)权重外部影响支配的一簇会朝外力方向靠拢,相对的另一边则趋向其反面。仿真研究证实了这一理论的有效性。

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    本研究探讨了在符号网络环境中,如何通过牵制控制策略实现多智能体系统之间的二分一致性问题,为复杂动态系统的协同控制提供了新的理论视角和方法。 一致性是多智能体系统分布式协同控制的关键问题。过去对于这一问题的研究主要集中在个体间只有正权重相互作用的网络上。本段落探讨了符号网络(即在该类网络中,不仅存在正权重互动也存在负权重互作)下的二分一致性的牵制控制问题,并针对外界输入分别影响到节点划分中的同一簇或两不同簇的情况给出了其稳态值的具体描述:如果外部作用仅限于某一群体,则当此群体受到的外力为正值(或者负值),则该群体会收敛至这一正向(反向)信号,而另一对立集群的状态将趋近于相反的方向;若外界输入以不同符号分别施加在两个不同的集群上,那么由正面(或负面)权重外部影响支配的一簇会朝外力方向靠拢,相对的另一边则趋向其反面。仿真研究证实了这一理论的有效性。
  • MATLAB 仿真_编队__MATLAB仿真
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    本研究探讨了多智能体系统的编队控制问题,通过MATLAB进行了一阶和二阶一致性的仿真分析,为多智能体协同工作提供了理论和技术支持。 多智能体一阶二阶一致性 MATLAB 仿真
  • 关于书籍
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    本书深入探讨了多智能体系统的理论与应用,特别聚焦于一致性问题的研究。通过详实的数学分析和实际案例,阐述了解决该领域挑战的有效方法和技术,为科研人员提供了宝贵的资源。 多智能体系统的经典之作涵盖了最优一致性等相关内容。
  • _MATLAB__multiagent
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    本项目探讨了多智能体系统的稳定性与一致性问题,并利用MATLAB进行仿真研究,适用于学习和探索多智能体系统的设计与分析。 在IT领域尤其是自动化控制与机器人学研究方向上,多智能体系统(MAS)是一个重要的课题。本段落将围绕“一致性”这一核心概念展开讨论,并深入探讨基于MATLAB的多智能体仿真技术及其一阶系统的控制策略。 一致性的概念是指多个智能体通过交互达到某种共同的行为或状态,在位置、速度和决策等多个方面实现同步,从而确保整个系统协同运作并达成既定目标。利用MATLAB编程与仿真工具,可以直观地观察到这种一致性行为,并进行详细分析。 在多智能体系统的MATLAB仿真中,一阶模型是一类常见的研究对象。这类模型通常包括位置和速度两个状态变量的简单机器人等实体。通过通信网络交换信息来实现一致性的控制策略是这些系统的关键特性之一。“包含控制”与“没有包含”的例子可能分别指代了具有特定一致性算法设计的情况以及自然演化的无规则过程。 在实施一致性控制时,常用的手段包括邻域协议、平均协议和潜在场法等。邻域协议是指每个智能体仅与其直接相邻的几个实体通信,并调整自身状态以接近邻居的状态平均值;而平均协议则是所有智能体都与其他成员进行信息交换,力求达到全局一致的目标。此外,利用虚拟势场引导智能体向理想位置移动或避开障碍物也是实现一致性控制的一种有效方法。 在MATLAB环境中,可以使用Simulink和Stateflow等工具来建立模型并执行仿真实验。通过编写脚本定义动力学方程、设计控制器以及设定网络结构,在实际运行中观察系统行为的变化,并评估一致性的达成情况。 同时,Control System Toolbox 和 Robotics System Toolbox 提供了丰富的函数库支持对多智能体系统的动态特性分析及性能测试功能。例如,可以采用LQR或PID等控制方法来优化单个实体的行为策略;或者利用图论理论解决复杂网络的问题。 基于MATLAB的多智能体仿真研究为理解分布式协调、群体智慧和复杂的相互作用提供了有效的途径,并能支持诸如无人机编队飞行、自动驾驶车辆协作以及物联网设备管理的实际应用。在具体项目中,根据特定场景需求选择并优化一致性算法将有助于确保系统能在复杂环境下稳定高效地运行。
  • 三阶与编队研究
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    本研究聚焦于三阶多智能体系统的分析,着重探讨一致性问题及高效能编队控制策略的发展,旨在提升复杂网络环境下的协同作业能力。 本段落探讨了多智能体系统的一致性研究,特别是针对初学者的内容进行了简化处理,使得程序易于理解且稍作调整即可应用于多智能体编队控制的研究中。
  • 编队_与仿真_编队
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    本研究聚焦于一阶系统的多智能体编队控制问题,深入探讨了实现一致性的理论方法,并通过仿真验证其有效性和鲁棒性。 在IT领域中的控制理论与智能系统研究,“一阶系统编队”是一个核心主题,涵盖一致性、编队控制、多智能体系统的协同行为等多个子领域。 首先讨论“一致性”。这一概念指的是在一个由多个具有自主决策能力的个体组成的复杂系统中(即多智能体系统),所有成员的状态或行为在一定条件下逐渐趋同。为了实现这一点,通常需要设计一套合适的控制策略,使每个个体不仅能感知自身状态,还能获取邻近个体的信息,并据此调整自己的行动。例如,在一阶系统的动态响应中体现的一致性有助于整个编队维持预定的形状和运动模式。 其次,“编队”概念是指一组智能体在空间上形成特定排列并保持一定速度和方向关系的过程。在一阶系统的情况下,每个成员由一个仅考虑位置或速度线性变化的一阶模型表示。实际应用中,如无人机群、自动驾驶车辆等场景下使用编队控制能提高效率与安全性。 “多智能体系统”是由多个独立决策的个体构成的复杂网络,其中每个实体根据自身感知和环境信息做出决定并与其它成员互动。“一阶系统编队一致性仿真”的研究目的在于设计有效的控制算法,在确保所有智能体保持一致性的前提下完成特定任务。 进一步探讨的是“多智能体编队”,它强调在多个具有独立决策能力的个体间协调行动以达成共同目标。这要求设计出既能适应不断变化环境又能维持稳定性的通信协议和控制策略,使每个成员根据周围邻居的状态调整自身行为。 提到“智能体”时,它可以是任何具备感知、决策及执行功能的实体,例如机器人、无人机或软件代理等,在编队中需要能够处理复杂信息并自主行动以适应不同的需求与环境条件。 文件如“一阶编队1.asv”,“一阶编队1.m”和“编队一致性.m”可能是MATLAB代码用于模拟分析一阶系统的一致性行为。这些代码可能包含了系统的数学模型、控制算法以及仿真过程,通过运行并研究这些代码可以深入理解一致性的实现方法及如何在MATLAB环境中进行多智能体系统的建模与仿真。 综上所述,该资料包提供了一个关于“一阶系统编队一致性仿真的实例”,对于理解和掌握多智能体系统中的编队控制理论和实践具有重要价值。通过学习研究这些文件不仅可以加深对一致性的理解,还能掌握实际的算法设计及仿真技术。
  • 协同演化理论与技术》第七章:阶时滞(纪良浩老师讲授).zip
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    本章节由纪良浩老师主讲,深入探讨了二阶时滞多智能体系统中的分组一致性问题,提出了有效的协同演化控制策略与理论框架。 自写文档的配套程序可以帮助用户更高效地完成文档编写工作。通过使用该工具,可以简化格式设置、引用管理和内容组织过程,从而节省大量时间并提高工作效率。此外,它还支持多种文件格式,并能与常见的办公软件无缝集成,确保用户的创作流程更加顺畅和便捷。
  • 关于
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    本项目聚焦于多智能体系统的协同控制,通过连续和离散时间模型研究一阶系统的状态一致性,并探讨切换网络拓扑下的影响机制。 多智能体一致性仿真包括以下五个方面: 1. 一阶多智能体连续时间一致性; 2. 一阶多智能体离散时间一致性; 3. 切换拓扑下的一致性,具体为按照周期性由La切至Lb再至Lc最后到Ld的切换过程,在不同网络结构中实现一致性的达成。 4. 考虑时延影响下的系统一致性分析,包括无时延情况、最大时延百分之80条件以及存在最大时延的情形下的一致性表现; 5. 领导跟随模式下的一致性研究,涵盖静态领导和动态变化情景中的协调问题。 本内容适合初学者使用以进行学习。
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    本研究聚焦于离散时间多智能体系统的参数设计,旨在探讨并解决该领域的一致性问题,促进协同控制技术的发展。 本段落研究了二阶多智能体系统在固定、有向通信拓扑条件下的离散时间一致性问题。针对每个智能体,采用了基于速度和位置的分布式控制协议,并分析了速度与位置增益系数以及采样周期等参数对系统一致性的影响。研究表明,在实现二阶多智能体系统的一致性控制时,除了保持个体之间通信拓扑有生成树外,还必须确保控制协议中的各个参数满足一定的约束条件。此外,系统拉普拉斯矩阵的特征值和采样周期对于能否实现渐近一致起到了关键作用。最后,本段落提出了一种关于一致性控制中参数设计的方法,并通过仿真验证了理论分析的正确性。