本文關(guān)鍵詞：惡意攻擊下的多智能體系統(tǒng)安全一致性問題研究　出處：《浙江工業(yè)大學(xué)》2016年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：近些年來,隨著無線傳感器網(wǎng)絡(luò)、智能交通、機(jī)器人協(xié)作控制、無人機(jī)編隊(duì)飛行等諸多技術(shù)在工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用,使得人們的生活和工作方式得到了極大的改善。多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制技術(shù)作為這些應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)之一,越來越受到國內(nèi)外眾多專家學(xué)者的關(guān)注并對(duì)其進(jìn)行了大量的科學(xué)研究。一致性控制作為多智能體系統(tǒng)協(xié)同控制領(lǐng)域的代表性問題,也是其他分布式控制和估計(jì)的研究基礎(chǔ),其目標(biāo)是通過系統(tǒng)中個(gè)體鄰居間的信息交互,使得所有個(gè)體的狀態(tài)值漸進(jìn)地或者有限時(shí)間內(nèi)趨于相同。由于實(shí)際的多智能體系統(tǒng)所處在一個(gè)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中,智能體難免會(huì)遭遇一些外來的惡意攻擊。安全性問題作為一致性控制一個(gè)新的研究領(lǐng)域逐漸被更多的研究者所重視。本文在總結(jié)前人工作的基礎(chǔ)上,運(yùn)用控制理論、穩(wěn)定性理論、矩陣分析和圖論等工具,對(duì)多智能體系統(tǒng)一致性控制的安全性問題進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究。本文的主要研究成果概括如下:1.概述了多智能體系統(tǒng)安全一致性控制問題,分析了目前研究中存在的一些不足。2.研究了通信時(shí)延條件下離散時(shí)間多智能體系統(tǒng)安全一致性問題。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)中存在的持有相反目的的正常節(jié)點(diǎn)和惡意節(jié)點(diǎn)兩類節(jié)點(diǎn),給出了一種新穎的描述節(jié)點(diǎn)間通信拓?fù)潢P(guān)系的框架:拓?fù)浞�(wěn)健性。然后,根據(jù)拓?fù)浞�(wěn)健性以及惡意節(jié)點(diǎn)的攻擊部署特點(diǎn),提出一種分布式自適應(yīng)安全一致性控制算法。所提算法僅利用個(gè)體的自身狀態(tài)和相鄰個(gè)體的時(shí)延信息作為控制輸入,并根據(jù)控制器參數(shù)、拓?fù)鋵傩院屯ㄐ艜r(shí)延,獲得了所提算法實(shí)現(xiàn)收斂的充要條件。3.研究了惡意攻擊與通信時(shí)延下連續(xù)時(shí)間非線性多智能體系統(tǒng)安全一致性問題�？紤]一個(gè)由n個(gè)節(jié)點(diǎn)組成的有向多智能體系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò),其中包含ns個(gè)正常節(jié)點(diǎn)和na=n-ns個(gè)惡意節(jié)點(diǎn)。根據(jù)鄰居間交互的時(shí)延信息,提出了一種同時(shí)具有抗攻擊和時(shí)延能力的一致性算法。通過構(gòu)造Lyapunov-Krasovskii函數(shù)以及運(yùn)用Barbalat-like引理,給出了所提算法的收斂性分析。4.研究了在惡意攻擊下多智能體系統(tǒng)有限時(shí)間一致性問題。根據(jù)鄰居中最大惡意節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)上限,以及相應(yīng)的有向網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浞�(wěn)健性,設(shè)計(jì)了一種有效的節(jié)點(diǎn)信息刪減法則。然后,結(jié)合迭代學(xué)習(xí)控制方法,提出一種有限時(shí)間安全一致性協(xié)議。理論結(jié)果表明:引入恰當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)增益值和合理的通信鏈路權(quán)重,以及滿足特定的網(wǎng)絡(luò)連通度,那么就能確保正常節(jié)點(diǎn)在每一輪的迭代操作中,其狀態(tài)值始終處于一個(gè)安全的容許范圍內(nèi)發(fā)生變化,并能夠?qū)崿F(xiàn)在有限時(shí)間內(nèi)收斂。5.研究了在量化通信下多智能體系統(tǒng)的安全一致性問題。通過引入量化器,將網(wǎng)絡(luò)中實(shí)時(shí)連續(xù)的狀態(tài)信息轉(zhuǎn)化成量化信息,降低系統(tǒng)的通信開銷。然后結(jié)合一種鄰居間節(jié)點(diǎn)的安全策略,設(shè)計(jì)給出了一種基于鄰居量化信息的安全一致性算法。并且針對(duì)f-局部有限惡意攻擊模型的特點(diǎn),給出了系統(tǒng)中所有正常智能體實(shí)現(xiàn)狀態(tài)一致的充分性條件。
[Abstract]:In recent years , with the extensive application of wireless sensor network , intelligent traffic , cooperative control of robot and flying of unmanned aerial vehicle , this paper systematically and deeply researches on the safety of multi - agent system .

【學(xué)位授予單位】：浙江工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TP309

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6 李e，

本文編號(hào)：1380332