时滞二阶多个体时变网络系统的一致性

研究了时变通讯拓扑结构下二阶多个体网络系统的一致性问题,通过采用线性矩阵不等式方法,对于有时滞的连续动态网络系统给出了一致性协议,并对协议进行了理论分析,在给定网络连通的情况下得出了二阶时变系统达到一致的充分条件,它保证了即使网络在受一定时滞影响的前提下,系统最终也能达到一致,最后采用计算机仿真验证了结果的有效性.     

二阶领导跟随多智能体系统事件触发一致性

针对一类时滞二阶多智能体系统领导跟随模型,研究了在无向拓扑结构下一类二阶多智能体系统领导跟随一致性控制问题.考虑系统内部非线性因素,在给定事件触发策略的条件下,设计了与时滞相关的控制器,通过矩阵不等式等分析技术,利用lyapunov-krasovskii稳定性定理得到了该系统实现一致性的充分条件.最后,在仿真阶段验证了控制器设计的合理性.     

一类具有时滞和领导者的二阶多智能体系统的一致性

研究了一类具有时滞和领导者的二阶多智能体系统在静态和动态拓扑网络中的一致性.首先运用代数图论描述此类多智能体系统的数学模型,然后借助于图的连通性质和平衡图代数性质,并结合Lyapunov泛函方法和矩阵不等式,得到系统达到一致性的充分必要条件,即当系统的参数满足β/α＞(γ)λ/2+1/λ,且时滞上界τ充分小时,在固定拓扑网络中领导者结点r全局可达与系统一致是等价的.对于切换拓扑情形的多智能体系统一致性有类似结论.     

一类具有时滞和领导者的二阶多智能体系统的一致性

研究了一类具有时滞和领导者的二阶多智能体系统在静态和动态拓扑网络中的一致性。首先运用代数图论描述此类多智能体系统的数学模型,然后借助于图的连通性质和平衡图代数性质,并结合Lyapunov泛函方法和矩阵不等式,得到系统达到一致性的充分必要条件,即当系统的参数满足β/α>γλ/2+1/λ,且时滞上界τ充分小时,在固定拓扑网络中领导者结点r全局可达与系统一致是等价的。对于切换拓扑情形的多智能体系统一致性有类似结论。     

具有和不具有非线性动态的二阶时滞多智能体系统的领导跟随一致性(英文)

研究了带有时滞的二阶多智能体系统的领导跟随一致性问题.所给定的领导者不仅位置和速度保持变化,而且带有时滞.首先,为了跟踪这样一个具有非线性动态的领导者,对于每一个智能体给出了基于邻域的分布式控制器,基于Lyapunov-Razumikhin理论,获得了二阶多智能体系统达到领导跟随一致性的充分条件.另外,讨论了领导者和每个智能体都不具有非线性动态的一致性问题,得到了使得多智能体系统达到一致性的充分条件.最后,给出的仿真结果表明了所获定理的有效性.     

带有随机噪声和时滞的多自主体系统均方趋同控制

该文研究了有领导者的固定和切换拓扑结构下带有随机噪声和通讯时滞的多自主体系统均方趋同控制.为了降低噪声强度,使跟随者及时更新信息,与变速度的领导者保持一致,设计了一个基于观测器的变增益的分布式控制器.在该控制器作用下,利用Lyapunov函数、随机分析方法和图论知识,得到多自主体系统均方趋同的充分条件和允许的最大时滞上界.仿真示例说明了该文方法的有效性.     

具有输入时滞的不确定系统鲁棒自适应控制

对带有输入时滞和状态时滞的线性不确定系统,利用系统将来的状态设计预估控制器,通过与之等价的因果控制器,给出积分形式的控制率,使得系统在自适应控制器的作用下渐近稳定。最后,通过数值算例说明在该控制器的作用下,系统的解趋于稳定的速度比在普通的状态反馈控制器作用下解趋于稳定的速度更快。     

具有时变时延的二阶多智能体系统在有向拓扑下的一致性问题（英文）

研究了具有时变时延的二阶多智能体系统的一致性问题,在通讯拓扑为有向图的前提下,讨论了两种情况的一致性问题.首先,对于固定的有向网络拓扑,假设有向图含有一颗生成树的前提下,研究了具有时变时延的二阶多智能体系统的一致性问题;然后,对于切换的有向网络拓扑,讨论了具有时变时延的二阶多智能体系统的一致性问题.针对于上述两种情况,通过LMI的方法分别给出了系统渐进稳定的条件.仿真例子证明了该方法的有效性.     

一类具有扩散和混合时滞的非自治竞争系统的持久性分析

研究了一类具有扩散包含离散时滞与无穷时滞的非自治竞争系统.运用比较定理及时滞泛函微分方程基本理论,证明了此系统在一定条件下是一致持久的.     

车辆悬架系统时滞速度反馈控制

在车辆悬架系统中引入时滞速度反馈控制,采用理论与数值相结合的方法研究控制系统的稳定性和控制特性。首先,建立了含控制输入时滞的悬架系统模型。然后采用多项式判别定理与全时滞稳定性判定定理研究系统的稳定性,获得满足全时滞稳定性的系统结构参数范围,并得到数值结果的验证。最后,在一定的系统固有时滞下,采用遗传算法对结构参数和控制增益进行优化。结果显示,优化后的簧载质量加速度比优化前降低了22.7%,表明时滞速度反馈控制律可以有效改善悬架性能,为悬架结构参数的设计及控制策略的选择提供了理论依据,具有重要的工程应用价值。     

Leader-following多智能体网络分布式编队控制

针对多智能体固定拓扑网络,考虑无时延和有时延两种情况,研究了多智能体网络的分布式编队控制协议.首先,针对无通信时延的多智能体网络,提出了分布式编队控制协议,利用Lyapunov稳定理论,给出了协议有效的充分条件.然后,考虑时变通信时延,利用Lyapunov-Krasovskii函数证明了协议的有效性.最后,利用仿真实验证明了所设计协议的有效性.本文的创新点是对二阶多智能体网络设计分布式编队控制协议时考虑了速度一致性.     

带有多个时变时滞的二阶网络的一致性算法

研究了二阶动态无向网络的一致性问题,其采用的协议既考虑了时滞,又考虑了网络拓扑结构发生切换的影响.通过分析发现,当网络受到多个时变时滞或者同时受到网络拓扑结构发生切换的影响时,在一定条件下,该无向网络能实现一致.另外在频率域里,还求出了任意两个不同自主体之间通信所允许的一个共同时滞上界.这个上界是依赖于网络参数的,因此具有更低的保守性.     

Second-order consensus in networks of agents with delayed dynamics

This paper proposes second-order consensus protocols and gives a measure of the robustness of the protocols to the time-delays existing in the dynamics of agents with second-order dynamics. By employing a frequency domain method, it is proven that the information states achieve second-order consensus asymptotically for appropriate time-delay if the topology of the network is connected. Particularly, a nonconservative upper bound on the fixed time-delay that can be tolerated is found. The consensus protocols are distributed in the sense that each agent only needs information from its neighboring agents, which makes the proposed protocols scalable. It reduces the complexity of connections among agents significantly. Simulation results are provided to verify the effectiveness of the theoretical results for second-order consensus in networks in the presence of time-delays existing in the dynamics of agents.      

离散时间异质多智能体系统的一致性控制

针对由一阶智能体和二阶智能体组成的离散异质多智能体系统,研究其一致性问题.设计无通信时延和具有有界通信时延时的分布式一致性协议,通过将系统转化为自治的离散时间线性时不变系统,运用矩阵理论和代数图论方法,分析得到系统实现一致性的充分条件.获得的充分条件与采样周期、控制参数和系统的拓扑结构有关.证明了系统的一致性不受有界通信时延影响.数值仿真结果验证了理论结果的正确性.     

二阶时滞多智能体系统分组一致性分析

在连通二部图结构下,研究二阶时滞多智能体系统分组一致性的问题.根据二部图的特征,给出基于竞争的二阶时滞多智能体系统分组控制协议.利用代数图论和矩阵知识,研究二阶时滞多智能体系统分组一致的充要条件,以及系统在实现分组一致时容许的最大时滞.仿真结果表明:二阶时滞多智能体能够在连通二部图下实现分组一致.     

离散多智能体系统的分布式编队跟踪控制

本文研究了离散多智能体系统在固定有向拓扑中的分布式编队控制,同时假设此系统跟踪时变参考状态。首先,针对一阶系统设计了控制协议,给出了系统稳定时协议参数需满足的充要条件,结果表明,跟踪误差的上限正比于采样周期。其次,针对二阶系统,考虑了速度一致性,其编队控制协议可用同样的方法研究。最后通过仿真,结果证明了所设计协议的有效性。     

基于一致性理论之飞机群运动控制

提出了一种新的基于平均状态信息的一致性算法,把它应用到一阶系统和二阶系统。应用频域中的分析方法,得到了系统收敛速度的充分条件。由于通信网络中不可避免的存在个体本身和其他个体之间的时滞问题,在此进一步分析了在具有时滞的条件下,系统使用所提出的一致性算法的稳定性问题。针对二阶多智能体系统,首先提出在无向网络下平均状态一致性算法,基于给定的条件,分析得到了系统能够达到静态一致和动态一致的充分条件。最后,将提出的算法在多飞机群的编队控制中进行了应用。     

基于线性矩阵不等式的纯时滞系统稳定性分析与控制器设计

纯时滞系统状态方程中缺乏无时滞项给其稳定性分析与控制器设计带来困难。为了实现纯时滞系统的稳定性分析与控制器设计,论文先采用系统变换将纯时滞系统描述成含分布时滞的形式,进而使得系统描述包含无时滞项。然后,基于线性矩阵不等式得到了其稳定性分析与控制器设计的充分条件。同时,将相关定理扩展至其参数不确定情形。最后,通过实例分析说明了相关定理的有效性。