连续体 swarm 跟踪控制：Wasserstein 空间中的几何视角
系统与控制
2023-08-21 v2 多智能体系统
系统与控制
最优化与控制
摘要
我们考虑一个 swarm 智能体服务于或跟踪另一个 swarm 的情形，并构建一个在服务于运动成本这两个竞争目标之间权衡的最优控制问题。我们考虑连续体极限，其中大规模 swarm 由其时变密度建模，且两个密度之间的 Wasserstein 距离刻画服务成本。我们展示了这一非线性无限维最优控制问题如何与 Wasserstein 空间的几何密切相关，并针对绝对连续密度和时不变参考给出了新结果。具体而言，我们表明最优 swarm 轨迹遵循 Wasserstein 测地线，而最优控制权衡决定了沿这些测地线行进的时间安排。我们简要描述了该解如何为跟踪时变和实时参考轨迹的模型预测控制方案提供基础。
引用
@article{arxiv.2303.15638,
title = {Continuum Swarm Tracking Control: A Geometric Perspective in Wasserstein Space},
author = {Max Emerick and Bassam Bamieh},
journal= {arXiv preprint arXiv:2303.15638},
year = {2023}
}
备注
8 pages; accepted version; incorporates reviewer feedback, including additional motivation, visuals, and simplified notation; revised arguments in section 3, results unchanged