多智慧型體系統的能控性與可鎮定性研究

《多智慧型體系統的能控性與可鎮定性研究》是依託西安電子科技大學，由關永強擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：多智慧型體系統的能控性與可鎮定性研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：關永強
• 依託單位：西安電子科技大學

中文摘要

多智慧型體系統的能控性與可鎮定性是近年來複雜智慧型系統研究中的熱點問題。現有的研究主要針對具有相同節點動力學的多智慧型體系統，且一般假設網路通信是無約束的。本項目研究具有通信約束和邊動力學的能控性和具有自身動力學異質的可鎮定性。首先，分析通信約束對能控性的影響，建立多智慧型體系統魯棒能控性和能控性保持的條件，最佳化拓撲結構、選擇合理的連線邊權重值以實現通信約束條件下多智慧型體系統的能控性。其次，構建邊能控性的模型，提出邊能控性的定義，建立多智慧型體系統邊能控性的判據，設計具有多項式時間複雜度的控制邊選取和邊權配置算法。最後，分析動力學異質、拓撲結構和可鎮定性的關係，獲得異質多智慧型體系統可鎮定性的充要條件。進一步，套用可鎮定性的理論結果，設計適當的控制協定以實現異質多智慧型系統的跟蹤和編隊控制。本項目的研究不僅有助於豐富和完善多智慧型體系統的協調控制理論，同時也能為多智慧型體系統的實踐套用提供理論支持。

結題摘要

多智慧型體系統的能控性與可鎮定性是近年來複雜智慧型系統研究中的熱點問題。現有的研究主要針對具有固定無向拓撲的多智慧型體系統，且一般假設網路通信是無約束的。本項目採用圖論、矩陣理論、穩定性理論、控制理論等工具研究了具有不同網路拓撲結構和通信約束的多智慧型體系統能控性和的可鎮定性。首先，分析了有向拓撲下的能控性，建立了能控性的代數和圖論判據，最佳化拓撲結構、選擇合理的連線邊權重值實現了通信約束條件下多智慧型體系統的能控性。其次，構建了通信約束下的能控性的模型，建立了具有切換拓撲、採樣數據和切換動力學的多智慧型體系統的能控性判據，設計了具有多項式時間複雜度的控制節點選取和邊權配置算法。最後，分析了離散時間動力學、拓撲結構和可鎮定性的關係，獲得了離散線性多智慧型體系統可鎮定性的充要條件。進一步，套用可鎮定性的理論結果，設計適當的控制議，實現了多智慧型系統的跟蹤和編隊控制。以上成果已發國際SCI期刊論文14篇，尚有部分成果在整理中。參與本項目的六名研究生已畢業，其中兩名研究生獲得博士學位。本項目的研究不僅豐富和完善了多智慧型體系統的協調控制理論，同時也為多智慧型體系統的實踐套用提供了理論支持。