自适应模糊迭代学习控制多智能体系统课件.pptx

1、 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新2019年10月31谢谢你的阅读1 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新内内 容容 提提 纲纲 研究背景研究背景 研究目标和内容研究目标和内容 主要创新主要创新 科学价值及经济社会效应科学价值及经济社会效应谢谢你的阅读2019年10月312 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新内内 容容 提提 纲纲 研究背景研究背景 研究目标和内容研究目标和内容 主要创新主要创新 科学价值及经济社会效应科学价值及经济社会效应谢谢你的阅读2019年10月313 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新研究背景（一）研究背景（一）自上世纪自上世纪 80 80 年代以来年代

2、以来,受生物学、人类社会学研究的启发受生物学、人类社会学研究的启发,多智能体协调控制成为众多领域的研究热点多智能体协调控制成为众多领域的研究热点.类似于鱼群捕食、类似于鱼群捕食、鸟群迁徙等生物行为与人类社会中的群体性优势鸟群迁徙等生物行为与人类社会中的群体性优势,多智能体之间多智能体之间的协调与合作将大大提高个体行为的智能化程度的协调与合作将大大提高个体行为的智能化程度,更好地完成很更好地完成很多单个个体无法完成的工作多单个个体无法完成的工作,并具有高效率并具有高效率,高容错性和内在的高容错性和内在的并行性等优点并行性等优点.时至今日时至今日,多智能体协调控制技术已在多智能体协调控制技术已在无

3、线传感无线传感器网络、多机械臂协同装配、无人机编队、卫星编队、集群航天器网络、多机械臂协同装配、无人机编队、卫星编队、集群航天器深空探测器深空探测等领域得到广泛应用等领域得到广泛应用.所以多智能体系统一致性的研所以多智能体系统一致性的研究具有重要的科学意义和应用价值。究具有重要的科学意义和应用价值。谢谢你的阅读2019年10月314 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新大雁南飞大雁南飞(Consensus)谢谢你的阅读2019年10月315 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新深海鱼群深海鱼群(Flocking)(Flocking)谢谢你的阅读2019年10月316 团结团结 勤奋勤奋 求

4、实求实 创新创新20142014年年1 1月月1 1日辽宁舰完成南海训练返航完成首次编队航行日辽宁舰完成南海训练返航完成首次编队航行航母编航母编队队(Formation)谢谢你的阅读2019年10月317 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新多个机械臂合作多个机械臂合作喷漆和安装喷漆和安装(Cooperation)谢谢你的阅读2019年10月318 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新研究背景（二）研究背景（二）通过对已有工作的总结和本项目研究内容的比通过对已有工作的总结和本项目研究内容的比较，我们看到：较，我们看到：（1 1）以往关于多智能体系统的一致性研究大多仅限）以往关于多智能体系统

5、的一致性研究大多仅限于在一维空间中进行，而现有利用迭代学习研究智于在一维空间中进行，而现有利用迭代学习研究智能体一致性主要是线性系统。能体一致性主要是线性系统。（2 2）对含有未知非线性的智能体的研究甚少。）对含有未知非线性的智能体的研究甚少。谢谢你的阅读2019年10月319 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新内内 容容 提提 纲纲 研究背景研究背景 研究的目标和内容研究的目标和内容 主要创新主要创新 科学价值及经济社会效应科学价值及经济社会效应谢谢你的阅读2019年10月3110 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新研究的目标研究的目标 本学术论文主要研究了在二维系统的框架下多智能体

6、系统有本学术论文主要研究了在二维系统的框架下多智能体系统有限时间区间上的精确一致性问题。对于一般的非线使得多智能限时间区间上的精确一致性问题。对于一般的非线使得多智能体能够在有限时间区间体能够在有限时间区间 上达到精确一致。通过本论文的研究，上达到精确一致。通过本论文的研究，不仅能将自适应迭代学习的方法应用到分布式多智能体系统中，不仅能将自适应迭代学习的方法应用到分布式多智能体系统中，还能够通过自适应迭代学习控制与多智能体系统两类理论问题还能够通过自适应迭代学习控制与多智能体系统两类理论问题的合理交叉研究，为的合理交叉研究，为机器人和卫星编队机器人和卫星编队等应用领域的问题提供等应用领域的问题

7、提供有效的可实际应用的迭代学习控制理论与技术，具有重要的有效的可实际应用的迭代学习控制理论与技术，具有重要的科科学意义学意义和和应用价值。应用价值。谢谢你的阅读2019年10月3111 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新 研究内容研究内容 本创新成果的研究重点是设计具有初态学习的分布式自适应协议使本创新成果的研究重点是设计具有初态学习的分布式自适应协议使得从节点在有限时间上都能完全的跟踪上头结点。具体如下：得从节点在有限时间上都能完全的跟踪上头结点。具体如下：1)1)分别提出具有头结点的多智能体系统在有限时间上的一致性问分别提出具有头结点的多智能体系统在有限时间上的一致性问题和理论，构造新

8、型的分布式复合能量函数。题和理论，构造新型的分布式复合能量函数。2)2)利用神经网络或模糊逻辑系统来逼近未知非线性多智能体系统。利用神经网络或模糊逻辑系统来逼近未知非线性多智能体系统。采用微分采用微分-差分的分布式参数自适应律来调节未知参数。差分的分布式参数自适应律来调节未知参数。3 3）设计了分布式的初态学习，避免了初始重置和连接初始条件。）设计了分布式的初态学习，避免了初始重置和连接初始条件。4 4）系统仿真，说明理论结果的有效性。）系统仿真，说明理论结果的有效性。谢谢你的阅读2019年10月3112 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新内内 容容 提提 纲纲 研究背景研究背景 研究目标

9、和内容研究目标和内容 主要创新主要创新 科学价值及经济社会效应科学价值及经济社会效应谢谢你的阅读2019年10月3113 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新主要创新主要创新本学术研究的创新之处可以总结为本学术研究的创新之处可以总结为：1)1)对对非线性不确定性以及外界扰动非线性不确定性以及外界扰动的具有头结点的多智能体系的具有头结点的多智能体系统设计分布式的自适应迭代学习策略；统设计分布式的自适应迭代学习策略；2)2)设计分布式初始状态学习设计分布式初始状态学习；避开初始重置和连接初始条件；避开初始重置和连接初始条件 这样常用的迭代初始条件，并结合智能体本身的特点，重新设计出这样常用的迭代

10、初始条件，并结合智能体本身的特点，重新设计出 了一种新的分布式初始状态学习，有效的解决了分布式系统迭代学了一种新的分布式初始状态学习，有效的解决了分布式系统迭代学习初值的鲁棒性。习初值的鲁棒性。3)3)构造出构造出新型的复合能量函数新型的复合能量函数，进一步扩展现有智能体一致性，进一步扩展现有智能体一致性稳定性理论。这是自适应迭代学习由集中式系统到分布式系统的成稳定性理论。这是自适应迭代学习由集中式系统到分布式系统的成功扩展。功扩展。谢谢你的阅读2019年10月3114 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新内内 容容 提提 纲纲 研究背景研究背景 研究目标和内容研究目标和内容 主要创新主要创

11、新 科学价值及经济社会效应科学价值及经济社会效应谢谢你的阅读2019年10月3115 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新科学价值及经济社会效应科学价值及经济社会效应该学术研究获得了西安电子科技大学该学术研究获得了西安电子科技大学20132013优秀博士学位论文资助基金优秀博士学位论文资助基金。本学术论文现已发表在本学术论文现已发表在JCRJCR二区二区杂志杂志 Fuzzy sets and systems 上上Junmin Li,Jinsha Li,Adaptive fuzzy iterative learning control with initial-state learning f

12、or coordination controlof leader-following multi-agent systems,Fuzzy sets and systems,Available online,http:/dx.doi.org/10.1016/j.fss.2013.10.010.(SCI检索检索JCR,影响因子：影响因子：1.749)谢谢你的阅读2019年10月3116 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新相关课题发表和接收的学术论文还有相关课题发表和接收的学术论文还有4 4篇，其中篇，其中SCISCI三区三区两篇，两篇，四区四区一一篇。分别介绍如下：篇。分别介绍如下：1.Li

13、Jinsha and Li Junmin,Adaptive Iterative Learning Control for Consensus of Multi-Agent Systems,IET Control Theory Appl.,2013,Vol.7,Iss.1,pp.136142.WOS:000318229100014(SCI检索检索JCR 3区区，影响因子：，影响因子：1.717，他引次数：他引次数：1次次)2.Li Jinsha and Li Junmin,Adaptive Iterative Learning Control for Coordination of Second

14、-Order Multi-Agent Systems,International Journal of Robust and Nonlinear Control,2013，Published online in Wiley Online Library().DOI:10.1002/rnc.3055.(SCI检索检索JCR 3区区,影响因子：影响因子：1.9，他引次数：他引次数：1次次)3.Li Jinsha and Li Junmin,Distributed adaptive fuzzy iterative learning control of coordination problems f

15、or higher order multi-agent systems,Int.J.Systems Science,Accepted,May,22,2013.(SCI检索检索JCR 4区区,影响因子：影响因子：1.305)4.Jinsha Li and Junmin Li,“Consensus Seeking in Multi-Agent Systems by the Iterative Learning Control”,Control theory&applications,2012,8(29),1073-1077(EI检索检索，他引他引次次数：数：1次次).谢谢你的阅读2019年10月3

16、117 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新 通过本论文的研究，不仅能将自适应迭代学习的方法应用到分布式通过本论文的研究，不仅能将自适应迭代学习的方法应用到分布式多智能体系统中，还能够通过自适应迭代学习控制与多智能体系统两类多智能体系统中，还能够通过自适应迭代学习控制与多智能体系统两类理论问题的合理交叉研究，为理论问题的合理交叉研究，为机器人和卫星编队机器人和卫星编队等应用领域的问题提供等应用领域的问题提供有效的可实际应用的迭代学习控制理论与技术，具有重要的科学意义和有效的可实际应用的迭代学习控制理论与技术，具有重要的科学意义和应用价值。应用价值。下图为所设计的分布式控制协议用于机器人的编队控制的仿真图下图为所设计的分布式控制协议用于机器人的编队控制的仿真图 图：各个机器人编队控制的轨迹图图：各个机器人编队控制的轨迹图谢谢你的阅读2019年10月3118 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新展示完毕，谢谢！谢谢你的阅读2019年10月3119 团结团结 勤奋勤奋 求实求实 创新创新谢谢你的阅读2019年10月3120