多智能体系统一致性问题概述.ppt

**关于多智能体系统一致性问题概述多智能体一致性问题概述多智能体协作的动机一致性问题的描述图论基础一致性问题的建模、通信拓扑、协议设计一阶、二阶、高阶多智能体系统一致性第2页,共31页，2024年2月25日，星期天多智能体协作的动机鱼群的群体协调性鱼群迁徙集体觅食躲避天敌第3页,共31页，2024年2月25日，星期天多智能体协作的动机鸟群的群体协调性候鸟迁徙集体扑食吓跑敌人第4页,共31页，2024年2月25日，星期天多智能体协作的动机工程应用焊装机器人协同工作机器人足球第5页,共31页，2024年2月25日，星期天多智能体协作的动机社会生活交通控制企业行为供电控制第6页,共31页，2024年2月25日，星期天多智能体协作的动机智能体特点：信息处理和执行能力有限传感和通信能力有限分布式第7页,共31页，2024年2月25日，星期天一致性问题的描述一致性问题是多智能体系统协作控制中的典型问题之一，实际上也是根本性问题。聚集问题同步现象集群运动一致性问题第8页,共31页，2024年2月25日，星期天一致性问题的描述Boid模型：第9页,共31页，2024年2月25日，星期天r智能体i智能体i的邻居Vicsek模型：一致性问题的描述第10页,共31页，2024年2月25日，星期天一致性问题的描述Vicsek模型：密度较大噪声较小有序运动第11页,共31页，2024年2月25日，星期天一致性问题的建模智能体动态模型信息拓扑结构建模线性、非线性连续、离散低阶、高阶时变、时不变同构、异构第12页,共31页，2024年2月25日，星期天智能体动态模型连续时间模型：离散时间模型：线性系统模型：非线性系统模型：时变系统模型：时不变系统模型：第13页,共31页，2024年2月25日，星期天智能体动态模型同构系统模型：异构系统模型：低阶系统模型：高阶系统模型：一阶二阶高阶第14页,共31页，2024年2月25日，星期天一致性问题的建模智能体动态模型信息拓扑结构有向、无向固定、时变第15页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础多智能体网络有向图智能体顶点通信边第16页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础有向加权图或有向图：：代表图的n个顶点；：由节点对组成的边集合；：如果存在从第i个顶点到第j个顶点的信息流，则该节点对有连边；：邻接矩阵，表示节点与边的关系。123456第17页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础顶点集合：边集合：123456顶点的邻居集第18页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础邻接矩阵：加权邻接矩阵：123456第19页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础度矩阵：其中，，图的Laplacian矩阵：第20页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础第21页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础Laplacian矩阵的部分性质：0是Laplacian矩阵的特征值，1=[1,1,…,1]T为属于特征值0的右特征向量；假定有向图的阶数为，Laplacian矩阵为，如果是强连通的，那么有如果是连通的且对称，那么是对称的、半正定的，并且所有的特征值都是实数且非负，可以写成第22页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础强连通图连通图任意2个不同的结点间都存在1条有向路径任意2个不同的结点间都存在1条路径第23页,共31页，2024年2月25日，星期天图论基础有向生