English
Coordinated optimal target realization for linear systems allowingchoice-based actions
文件大小：
407k
资源说明：本文研究了由多个控制代理控制的系统中的目标实现问题，其中每个代理根据其从私有选择集中独立选择的控制来实施控制。代理的选择共同决定了系统应达到的目标，所有可能的选择组合定义了一组待达到的目标。在不交换选择信息的情况下，实现在给定目标集中所有目标存在一套控制律是一个非平凡问题。对于线性系统，必要和充分条件是基于目标集上的兼容性条件。在兼容性条件下，得出了协调最优控制律，使得目标集中的任何目标都可以实现。
文档主要内容涉及以下几个知识点：
1. 协调最优控制：这是指在多个控制代理之间协调各自的控制行为以达到系统整体的最优状态。这种协调不仅涉及代理之间的控制策略配合，还要考虑到各自行动选择对系统目标的影响。协调最优控制通常要求代理之间有一定程度的协作，但在本文的情况下，代理之间不交换选择信息，增加了实现最优控制的难度。
2. 多智能体系统：在多智能体系统中，由多个自主代理组成，每个代理基于局部信息实施控制。这种系统类型在分布式控制系统中具有代表性，常见于空间分布的控制代理场景。尽管很多非经典控制结构的出现是因为信息观察的分割，但在代理共享相同状态观测的系统中也可能是存在的。
3. 独立选择行动：在允许代理有独立选择的多代理系统中，系统目标被定义为代理独立选择的联合函数。代理们并不知晓彼此的选择，这种独立性使得系统目标的实现需要更为复杂的设计和控制策略。
4. 目标集的兼容性条件：对于线性系统来说，文中提出的必要和充分条件是基于目标集上的一种兼容性条件。当满足这种兼容性条件时，可以推导出协调最优控制律，允许系统达到目标集中的任何目标。
5. 线性系统控制问题：线性系统是控制理论中最基本和广泛研究的系统类型之一。线性系统的控制问题通常涉及寻找使系统达到期望行为的控制输入。当系统由多个代理控制时，问题变得更加复杂，因为需要考虑到每个代理的独立控制决策如何共同影响系统的整体表现。
6. 目标集与选择组合：在多个代理控制的系统中，目标集是由所有可能的选择组合定义的。每个组合对应一个待实现的目标，而代理的独立选择将共同决定最终实现的目标。
7. 控制理论中的最优控制方法：最优控制是控制理论的一个重要分支，它寻求最小化（或最大化）性能指标，例如在给定的时间或资源约束下使系统性能达到最佳。本文中介绍的方法是研究线性系统最优控制的一种途径，即通过分析系统动态来确定最优的控制输入，从而达到预定目标。
8. 分布式系统中的信息结构约束：在分布式系统中，控制代理通常空间分布，每个代理只能基于局部信息实施控制。信息结构约束不仅涉及到信息的分割，还包括代理间的通信限制、延迟和噪声干扰等因素。本文讨论的多代理系统结构也是在信息结构约束条件下的一个特例。
9. 不确定性下的系统控制：在现实世界应用中，系统往往面临着各种类型的不确定性，如模型不确定性、环境变化和外部扰动等。这种不确定性可能导致控制策略需要具备鲁棒性或适应性，以确保在各种条件下系统仍能实现其目标。
10. 目标实现的算法设计：为了实现系统目标，需要开发高效的算法来确定最优控制策略。这些算法可能涉及模型预测控制、动态规划、启发式方法等。在特定条件下，比如本文中线性系统的兼容性条件，可以为算法提供理论基础和设计指导。
通过上述知识点的深入探讨，我们可以看到，多代理系统在独立选择行动的条件下达到协调最优控制是控制理论中的一个复杂问题，涉及到多个领域的知识，包括但不限于控制理论、信息论、决策论以及计算机科学等。解决这类问题不仅能够提升我们对系统行为的理解，还能在实际应用中提供有效的控制策略和解决方案。
本源码包内暂不包含可直接显示的源代码文件，请下载源码包。
