离散多智能体系统的局部可控性分析

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在外部输入的作用下所有智能体可以由任意的初始状态达到任意的目标状态称为多智能体可控,而在多智能体系统(MAS)不必要达到完全能控状态的实际应用中,为了满足需求及可行性,本文在离散多智能体系统完全可控的基础上,研究更具有实际意义的离散多智能体系统的局部可控性。本文应用图论、现代控制理论和矩阵理论等理论知识分别对有Leader的离散多智能体系统的局部可控性以及具有时延的Leader的离散多智能体系统的局部可控性问题进行了细致的分析和研究。本文主要研究内容和结论如下:1、给出了离散多智能体系统中可控节点组的概念以及局部可控的定义,在此基础上文章探究了具有Leader的离散多智能体系统的局部可控性。研究表明具有Leader的离散多智能体系统的局部可控性与领航者(Leader)的信息传递以及跟随者(Follower)之间的信息传递有关,跟智能体的运动轨迹是无关的,在此基础上我们得出了一些判断具有Leader的离散多智能体系统的局部可控性的充要条件,以及在不同的拓扑结构下模型的可控性,最后给出了相关的实例仿真来验证了理论的可靠性。2、考虑了有时延的Leader的离散多智能体系统的局部可控性,给出了具有时延的Leader的离散多智能体系统的局部可控性的格拉姆判据和秩判据,得出具有时延的Leader的离散多智能体系统的局部可控性可以通过判断格拉姆矩阵中相应的主子式是否可逆来判定,并且局部的可控性与可控矩阵中相应的行的线性关系相关,文章最后给出实例的数值结果和仿真验证了结论的正确性。
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