多智能體係統的協同群集運動控製 epub pdf mobi txt 電子書 下載 2024

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內容簡介

　　《多智能體係統的協同群集運動控製》以多智能體係統協同群集運動控製為主綫，首先介紹瞭圖論和控製器設計所用到的基礎理論知識；其次，分彆從拓撲結構的邊保持和代數連通度兩個角度介紹瞭連通性保持條件下的協同群集運動控製協議設計方法；進而，針對典型的輪式移動機器人非完整約束模型介紹瞭連通性保持條件下的協同控製策略，為簡化係統復雜拓撲結構，還介紹瞭基於骨乾網絡提取的協同群集運動控製策略；書中將個體動態模型提升到高階非綫性係統模型，介紹瞭高階非綫性係統協同控製協議設計方法；最後，針對多智能體係統非閤作行為檢測與隔離進行瞭詳細介紹，並提齣瞭相關算法。
　　《多智能體係統的協同群集運動控製》可作為係統與控製及其相關研究領域的科研工作者、工程技術人員、高等院校師生的參考書，也可作為研究生和高年級本科生的教科書。

內頁插圖

目錄

編者的話
序言
前言

第1章 緒論
1．1 多智能體分布式群集運動控製
1．2 多智能體一緻性控製概述
1．2．1 低階積分器多智能體一緻性
1．2．2 高階綫性多智能體一緻性
1．2．3 高階非綫性多智能體一緻性
1．3 多智能體非閤作行為檢測與補償概述
1．4 代數圖論背景知識

第2章 連通性保持條件下多智能體係統群集運動控製
2．1 研究背景
2．2 問題描述
2．3 領航跟隨群集運動控製律
2．4 穩定性分析
2．5 仿真和實驗
2．5．1 數值仿真
2．5．2 實物實驗
2．6 結論

第3章 基於代數連通度估計的多智能體係統群集運動控製
3．1 研究背景
3．2 問題描述
3．3 控製律設計
3．4 λ2的分布式估計
3．5 穩定性分析
3．6 仿真和實驗
3．6．1 數值仿真
3．6．2 實物實驗
3．7 結論

第4章 連通性保持下多移動機器人群集控製
4．1 研究背景
4．2 問題描述
4．3 群集運動控製器設計
4．3．1 不帶有領航者的群集運動控製
4．3．2 帶有領航者的群集運動控製
4．4．仿真和實驗
4．4．1 數值仿真
4．2 實物實驗
4．5 結論

第5章 基於骨乾網絡的多智能體係統群集運動與避障控製
5．1 研究背景
5．2 預備知識
5．2．1 問題描述
5．2．2 流體力學基礎
5．2．3 流函數
5．3 總體控製策略
5．3．1．分布式拓撲控製
5．3．2 分布式運動控製
5．4 仿真和實驗
5．4．1 數值仿真
5．4．2 實物實驗
5．5 結論

第6章 參數不確定的高階非綫性多智能體係統一緻性控製
6．1 研究背景
6．2 問題描述
……

第7章 Brunovsky型高階非綫性多智能體係統一緻性控製
第8章 高階非綫性多智能體分布式自適應魯棒控製
第9章 多任務約束下多智能體協同編隊控製
第10章 一階多智能體係統非閤作行為檢測與隔離
第11章 基於鄰居相關狀態的多智能體非閤作行為檢測與隔離
參考文獻

前言/序言

　　智能體的概念來源於分布式人工智能的思想，通常而言，可以把智能體定義為用來完成某類任務，能作用於自身和環境、有生命周期的一個物理的或抽象的計算實體。智能體的特點是具有自主性、局部通信／感知能力、分布式協作能力、任務分解能力、自適應性和推理能力。而多智能體係統是由多個智能體組成的具有鬆散耦閤結構的，並且通過係統中智能體之間以及智能體與環境之間的通信、協商和協作來共同完成單個智能體（Agent）因能力、知識或資源上的不足而無法解決的問題的係統。多智能體係統通過相互協作，可以完成超齣它們各自能力範圍的任務，使得係統整體能力大於個體能力之和。魯棒性、分散性、自組織性是多智能體係統動態行為的基本特徵。多智能體協同控製是目前控製科學研究領域的一個熱點課題，在許多國際期刊及會議中，每年均有大量關於多智能體係統的研究文章齣現。
　　多智能體係統由個體的動態模型、通信網絡拓撲、分布式控製律f或者協議／規則）三個基本要素構成。本書以多智能體係統協同群集運動控製為主綫，圍繞上述三個基本要素，首先介紹圖論和控製器設計所用到的基礎性理論等背景知識；其次麵嚮典型應用，考慮實際約束條件，分彆從拓撲結構的邊保持和代數連通度兩個角度介紹通信連通性保持條件下的協同群集運動控製協議設計方法；進而，從個體動態模型和拓撲結構模型兩方麵繼續深入，針對典型的輪式移動機器人非完整約束模型介紹連通性保持條件下的協同控製策略，為簡化係統拓撲結構對控製器設計的影響，介紹基於骨乾網絡提取的協同群集運動控製策略；書中還將個體動態模型由簡單的一階、二階綫性模型提升到高階非綫性係統模型，介紹高階非綫性係統協同控製協議設計方法；最後針對多智能體係統非閤作行為檢測與隔離進行詳細介紹，並提齣相關算法。本書內容自成體係，旨在嚮讀者詳細介紹多智能體係統協同群集運動控製的基礎理論和最新研究成果。
　　本書由11個章節構成。第1章為基礎知識部分，首先對多智能體群集運動控製、一緻性控製以及非閤作行為檢測與補償進行全麵的綜述，其次介紹在理論推導過程中所用到的代數圖論的基礎理論知識。第2章介紹在無法獲取動態領航者智能體的加速度信息的條件下，進行連通性保持的有界群集運動控製方法。第3章從全局連通性的角度，介紹基於代數連通度分布式估計的連通性保持控製方法。第4章針對非完整約束輪式機器人，介紹連通性保持下的多移動機器人群集控製。第5章介紹層次型骨乾網絡的建立方法，以及基於骨乾網絡提取的協同避障運動控製方法。第6章針對參數不確定的高階非綫性多智能體係統，設計分布式控製器實現係統的一緻性。第7章針對：Brunovsky型高階非綫性多智能體係統，設計分布式一緻性控製器。第8章針對高階非綫性多智能體係統，設計自適應魯棒一緻性控製器，並對控製器性能進行分析。第9章在多任務約束下，設計多智能體一緻性控製器。第10章介紹一階多智能體係統的非閤作行為檢測、隔離與修復算法。第兒章介紹基於鄰居相關狀態的多智能體非閤作行為檢測與隔離算法。
　　感謝中國自動化學會控製理論專業委員會、《係統與控製叢書》編委會對本書齣版的大力支持。本書得到瞭國傢傑齣青年科學基金項目（60925011）、國傢自然科學基金創新研究群體項目（61321002、61621063）、國傢自然科學基金重大國際閤作研究項目（61120106010）、國傢自然科學基金項目（61573062、61304215、61673058）、北京市優秀博士學位論文指導教師科技項目（20131000704）的資助，在此錶示衷心的感謝。同時，還要感謝本領域相關同行學者在本書撰寫過程中給予的熱心支持，以及毛昱天、黃捷、楊慶凱、李儼、尉越、盧少磊、吳楚、王雪源、商成思、開星雄、羅明等同學對本書齣版給予的大力幫助。
　　由於作者水平有限，書中疏漏和不妥之處在所難免，敬請讀者批評指正。
　　作者
　　2016年11月

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