Praktische Synchronisation von Multiagentensystemen
Marc Wissing
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Marc Wissing, Praktische Synchronisation von Multiagentensystemen (2022), Logos Verlag, Berlin, ISBN: 9783832584030
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Beschreibung / Abstract
Diese Dissertation beschäftigt sich mit Multiagentensystemen, bei denen mehrere Teilsysteme (Agenten) eine gemeinsame Regelungsaufgabe erfüllen sollen. Es werden Methoden zum Entwurf vernetzter Regler erarbeitet, welche die Teilsysteme asymptotisch einer gemeinsamen Trajektorie folgen lassen (asymptotische Synchronisation). Anwendungsbeispiele zeigen, dass die Synchronisationsaufgabe den folgenden praktischen Randbedingungen unterliegt:
â Viele Teilsysteme müssen miteinander kooperieren.
â Die vernetzte Regelung enthält keinen Koordinator, so dass die Regelungsaufgabe durch die Agenten gelöst werden muss.
â Multiagentensysteme unterliegen Störungen und Mo -dell -un -si -cher -hei -ten.
â Forderungen an das Übergangsverhalten müssen erfüllt werden.
Für einige dieser praktischen Randbedingungen kann keine asymptotische Synchronisation erzielt werden, weshalb ebenfalls die robuste und die praktische Synchronisation betrachtet werden. Die Hauptergebnisse der Dissertation sind das Innere-Modell-Prinzip für gestörte Multiagentensysteme, eine Robustheitsanalyse von parameterunsicheren Multiagentensystemen, eine Synchronisationsbedingung für die praktische Synchronisation affiner Agenten und ein Entwurfsalgorithmus des Kommunikationsgraphen für ein geeignetes Übergangsverhalten.
â Viele Teilsysteme müssen miteinander kooperieren.
â Die vernetzte Regelung enthält keinen Koordinator, so dass die Regelungsaufgabe durch die Agenten gelöst werden muss.
â Multiagentensysteme unterliegen Störungen und Mo -dell -un -si -cher -hei -ten.
â Forderungen an das Übergangsverhalten müssen erfüllt werden.
Für einige dieser praktischen Randbedingungen kann keine asymptotische Synchronisation erzielt werden, weshalb ebenfalls die robuste und die praktische Synchronisation betrachtet werden. Die Hauptergebnisse der Dissertation sind das Innere-Modell-Prinzip für gestörte Multiagentensysteme, eine Robustheitsanalyse von parameterunsicheren Multiagentensystemen, eine Synchronisationsbedingung für die praktische Synchronisation affiner Agenten und ein Entwurfsalgorithmus des Kommunikationsgraphen für ein geeignetes Übergangsverhalten.
Beschreibung
Marc Wissing erhielt 2016 den B.Eng. in Elektrotechnik an der Technischen Fachhochschule Georg Agricola in Bochum und 2018 den M.Sc. in Elektro- und Informationstechnik an der Ruhr-Universität Bochum. Von 2019 bis 2022 war er Doktorand am Lehrstuhl für Automatisierungstechnik und Prozessinformatik an der Ruhr-Universität Bochum mit dem Forschungsschwerpunkt auf kooperative Regelungen vernetzter Systeme.
Inhaltsverzeichnis
- BEGINN
- 1 Einleitung
- 1.1 Synchronisation von Multiagentensystemen
- 1.2 Synchronisationsprobleme
- 1.3 Literaturübersicht
- 1.4 Gliederung und Hauptergebnisse
- 2 Grundlagen
- 2.1 Notation
- 2.2 Matrizentheorie
- 2.3 Algebraische Graphentheorie
- 2.4 Lineare Systeme
- 2.5 Synchronisation von identischen Agenten
- 2.6 Synchronisation von individuellen Agenten
- 3 Asymptotische Synchronisation von gestörten Multiagentensystemen
- 3.1 Synchronisationsziel
- 3.2 Modelle
- 3.3 Inneres-Modell-Prinzip für Multiagentensysteme
- 3.4 Synchronisationsbedingung
- 3.5 Synchronisierbarkeit
- 3.6 Reglerentwurf
- 3.7 Synchrone Trajektorie von gestörten Systemen
- 3.8 Zusammenfassung
- 4 Robuste Synchronisation von Multiagentensystemen
- 4.1 Synchronisationsziel
- 4.2 Modelle
- 4.3 Synchronisation über parameterunsichere Kopplungen
- 4.4 Robustheitsanalyse von Agenten mit Parameterunsicherheiten
- 4.5 Zusammenfassung
- 5 Praktische Synchronisation von affinen Agenten
- 5.1 Synchronisationsziel
- 5.2 Modelle
- 5.3 Analyse der asymptotischen Synchronisierbarkeit
- 5.4 Bedingung für die praktische Synchronisation
- 5.5 Synchronisierbarkeit
- 5.6 Virtuelles Referenzsystem
- 5.7 Asymptotische Synchronisation mit lokalen Reglern
- 5.8 Zusammenfassung
- 6 Übergangsverhalten von synchronisierten Agenten
- 6.1 Synchronisationsziel
- 6.2 Modelle
- 6.3 Verzögerungsmaß
- 6.4 Bedingung an die Kommunikationsstruktur
- 6.5 Entwurf der Kommunikationsstruktur
- 6.6 Zusammenfassung
- 7 Experimentelle Erprobung: Synchronisation von mobilen Robotern
- 7.1 Versuchsaufbau
- 7.2 Versuchsszenario 1: Sprungförmige Störung
- 7.3 Versuchsszenario 2: Fahrende Roboter mit Störungen
- 7.4 Versuchsszenario 3: Affine mobile Roboter
- 7.5 Versuchsszenario 4: Untersuchung des Übergangsverhaltens
- 8 Zusammenfassung und offene Probleme
- Literatur