信息丢包下多智能体的一致性与锚点选择题研究

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多智能体的一致性问题是指多个智能体通过相互协作而使最终状态达到一致,其涉及诸多问题,如不确定通信下多智能体系统的一致性、多智能体系统编队、避障,动态拓扑的多移动智能体系统的一致性等,并在信息融合,协同控制等多个领域得到广泛应用,因此多智能体一致性问题在这些年来受到了国内外诸多领域的专家学者的关注。本文主要研究两个方面的主要内容:1,多智能体取得一致性时的通信丢包问题,及在此基础上的关于智能体通信趋势的进一步研究;2,多智能体系统定位中的锚点选择的容错问题,以及三维空间智能体定位时锚点选择问题。第一,多智能体取得一致性时的通信丢包问题,及在此基础上的关于智能体通信趋势的进一步研究。在实际智能体通信过程中,由于一些不可抗拒原因,智能体设备很容易出现丢包问题。为解决该问题,本文提出一种通过保持器来恢复并保持通信的方法,即利用智能体的历史通信状态信息代替智能体丢包时的通信状态信息,从而保障智能体通信的持续运行。在此基础上,通过本文定义的通信梯度进一步考虑了智能体的通信趋势的预测。第二,多智能体系统定位中的锚点选择容错问题,以及三维空间智能体定位时锚点选择问题。智能体在取得一致性时,处于一定区域智能体首先能定位自己的位置。一般定位时,由距离传感器等所形成的智能体构形须具整体刚度,选择一定的智能体作为锚点(自身坐标已知),通过利用锚点与其它智能体在构形中的约束可确定其它智能的位置。由于不可抗拒的原因,某个或某些锚点的失效,可能会导致整个多智能体系统瘫痪。为提高多智能体系统的稳定性,本文从锚点选择角度,提出一种容错机制,将单组最佳锚点选择问题转换成多组较优锚点选择问题,保障多智能系统良好运行。同时本文定义故障锚点影响率,以表示故障锚点对多智能体系统的影响程度,便于多智能体系统锚点的重点维护。在此基础上,为避开原自主构形具有整体刚度的苛刻要求,本论文又提出用容积覆盖度法在多智能体系统中选择锚点,该算法不再需要原智能体构形具有整体刚度。在要求不太高的情况下,可以直接应用本方法在智能体系统中选择锚点并进行定位,并把通过容积覆盖度法来选择锚点的方法,拓展到三维多智能体系统定位中。
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