二阶无领导_多智能体_一致性

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5星 · 超过95%的资源 201 浏览量 2021-10-03 03:58:12 上传评论 1 收藏 2KB ZIP 举报

在IT领域，特别是分布式系统和控制理论中，"二阶无领导者多智能体一致性"是一个重要的研究主题。这个概念涉及到多个自主实体（智能体）如何通过互相交互来达到一种集体行为的一致性状态，而这些实体之间并没有一个中央控制器或者领导者。在这样的系统中，每个智能体都可以根据邻居的状态调整自己的行为，最终整个群体能够达成某种一致的状态，如位置同步、速度同步等。二阶无领导者多智能体系统的模型通常包含两个主要方面：状态变量和控制输入。状态变量通常包括位置和速度，而控制输入则涉及到每个智能体如何根据邻居的信息来调整自身的动态。在这个系统中，智能体之间的通信网络是至关重要的，它定义了哪些智能体可以接收到其他智能体的状态信息。 "一致性"是指所有智能体的状态在经过一段时间的交互后趋近于一个共同值，无论是位置、速度还是其他属性。这在多机器人系统、传感器网络和分布式计算等领域有着广泛的应用，例如，无人机编队飞行、无线传感器网络的数据融合等。 "plot_Twodimension.m"可能是一个用于二维空间中绘制多智能体状态轨迹的MATLAB脚本。它可能展示了不同智能体如何随着时间推移逐渐达到一致状态的过程，通过图形化的方式直观地呈现出一致性算法的效果。 "Whole_Twodimension_total_state.m"可能是另一个MATLAB脚本，用于计算和分析整个二维空间中所有智能体的总状态。它可能包含了计算每个智能体的状态，以及如何基于邻接关系更新这些状态的逻辑。 "q0.mat"是一个MATLAB的数据文件，很可能存储了初始时刻所有智能体的状态数据，比如初始位置和速度。这些数据可以作为系统仿真或分析的起点。学习二阶无领导者多智能体一致性时，需要理解以下几个关键点： 1. **多智能体系统模型**：建立每个智能体的动力学模型，通常为二阶系统，包括位置和速度。 2. **一致性协议**：设计合适的控制策略，使得智能体能够根据邻居的状态信息进行自我调整。 3. **邻接矩阵**：表示智能体间的通信拓扑，定义了哪些智能体可以相互感知。 4. **收敛性分析**：分析一致性算法的收敛性和稳定性，确保系统能最终达到一致状态。 5. **仿真与实验**：通过MATLAB等工具进行系统仿真，验证算法的有效性。深入理解这些知识点，不仅需要掌握控制理论的基础，还需要对分布式算法和图论有一定的了解。同时，具备编程能力，尤其是MATLAB，可以帮助理解和实现这类系统。

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二阶无领导.zip （3个子文件）

Whole_Twodimension_total_state.m 1KB

plot_Twodimension.m 3KB

q0.mat 202B

clc clear close all t0=0;tf=15; step_qw=0.01; p1=20;Y=0.1;M=0.15;N=0.275; q0=[0.0; 0.0; 0.1; 0.1; 0.0; 0.4; 0.1; 0.1; 0.4; 0.1; 0.1; 0.1; 0.2; 0.6; 0.1; 0.1]; %save('q0.mat','q0'); load('q0.mat','q0'); [t,q]=ode45('Whole_Twodimension_total_state',t0:step_qw:tf,q0); figure(1); hold on xlabel('x position','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('y position','FontName','Times New Roman','FontSize',14); plot(q(:,1),q(:,2),'g'); hold on plot(q(:,5),q(:,6),'r'); hold on plot(q(:,9),q(:,10),'b'); hold on plot(q(:,13),q(:,14),'k'); hold on legend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4',4); plot(q(1,1),q(1,2),'ro'); hold on plot(q(1,5),q(1,6),'bo'); hold on plot(q(1,9),q(1,10),'bo'); hold on plot(q(1,13),q(1,14),'bo'); hold on plot(q(end,1),q(end,2),'rp'); hold on box on figure(2) hold on xlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('$\bar{x}_i$','interpreter','latex','fontsize',14); hold on plot(t,q(:,1),'r:',t,q(:,2),'r'); hold on plot(t,q(:,5),'b:',t,q(:,6),'b'); hold on; plot(t,q(:,9),'k:',t,q(:,10),'k'); hold on; plot(t,q(:,13),'m:',t,q(:,14),'m'); hold on legend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4',4); box on figure(3) hold on xlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('$\bar{v}_i$','interpreter','latex','fontsize',14); hold on plot(t,q(:,3),'r:',t,q(:,4),'r'); hold on plot(t,q(:,7),'b:',t,q(:,8),'b'); hold on; plot(t,q(:,11),'k:',t,q(:,12),'k'); hold on; plot(t,q(:,15),'m:',t,q(:,16),'m'); hold on legend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4',4); box on figure(4) hold on xlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('vi-$\bar{v}_i$','interpreter','latex','fontsize',14); hold on plot(t,q(:,3)-Y,'r:',t,q(:,4)-Y,'r'); hold on plot(t,q(:,7)-Y,'b:',t,q(:,8)-Y,'b'); hold on; plot(t,q(:,11)-Y,'k:',t,q(:,12)-Y,'k'); hold on; plot(t,q(:,15)-Y,'m:',t,q(:,16)-Y,'m'); hold on legend('agent 1','agent 2','agent 3','agent 4',4); box on %figure(4) %hold on %xlabel('t/s','FontName','Times New Roman','FontSize',14);ylabel('','interpreter','latex','fontsize',14); %hold on %plot(t,q(:,1)-M,'r:',t,q(:,2)-N,'r'); %hold on %plot(t,q(:,5)-M,'b:',t,q(:,6)-N,'b'); %hold on; %plot(t,q(:,9)-M,'k:',t,q(:,10)-N,'k'); %hold on; %plot(t,q(:,13)-M,'m:',t,q(:,14)-N,'m'); %hold on %box on grid off