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基于动态事件触发的异构多智能体系统安全一致性

穆壹澜

基于动态事件触发的异构多智能体系统安全一致性

穆壹澜1
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作者信息

  • 1. 重庆邮电大学
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摘要

尽管多智能体系统在机器人技术、智能交通、社交网络等领域具有广泛的应用前景,研究者们对相应的一致性问题已经进行了相当长时间的探索,但现有研究仍未能充分考虑实际情况下多智能体系统的设计和优化问题。在实际应用中,多智能体系统的表现取决于多个因素,例如系统状态可能存在多个平衡点、动态离散时间采样、网络攻击的影响以及合作-竞争关系等。本文基于已有的研究,详细探讨了在静态事件触发和动态事件触发控制下,受拒绝服务攻击影响下的异构多智能体系统的安全二分组一致性问题。本文的研究重点包括以下两个方面: 首先,针对合作-竞争关系,利用静态事件触发策略,讨论了一类异构多智能体系统的二分组一致问题。考虑结构平衡的有向拓扑,设计了基于合作-竞争关系和分布式静态事件触发机制的二分组一致控制协议。所设计事件触发机制仅仅依赖于智能体自身信息和邻居节点上一次成功触发的信息,即无需与邻居节点实时通信。其次,通过使用模型变换和规范变换的方法,将二分组一致性问题转化为系统稳定性判断。利用微分方程、图论代数和矩阵分析等理论方法,得到了该类系统实现渐近二分组一致的充分条件,并排除了芝诺现象的发生。最后,数值对比实验验证了理论的可行性。 其次,本文研究了一类异构多智能体系统在拒绝服务攻击(DenialofService,DoS)攻击下的牵制二分组安全一致性问题,并提出了基于合作-竞争关系和动态事件触发策略的安全控制协议。为了区分一阶智能体与二阶智能体之间不同情况的通信,把该异构模型的拉普拉斯矩阵划分为相应的4个子矩阵。针对实际情况,本文设置DoS攻击的攻击频率和平均驻留时间皆满足一定条件。持续有效的DoS攻击有可能破坏原始通信网络的连通性。通过切换理论,将遭受DoS攻击的异构多智能体系统建模为满足持续驻留时间的切换系统。运用矩阵分析、图论代数理论,得到了实现牵制二分组安全一致性的充分条件,并在仿真实验中验证了算法理论的有效性。

关键词

异构多智能体系统/动态事件触发/安全一致性/机器人技术

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授予学位

硕士

学科专业

计算机科学与技术

导师

蒲兴成;李永红

学位年度

2023

学位授予单位

重庆邮电大学

语种

中文

中图分类号

TP
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