基于观测的事件触发主从多智能体系统的一致性

研究基于事件触发观测的一般线性多智能体系统的主从一致性问题.首先,基于多智能体系统提出输出事件触发控制协议,研究多智能体的真实状态与估计状态的一致性问题;其次,提出分布式自适应事件触发控制方案,通过应用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式证明主从多智能体的一致性,并排除Zeno行为;最后,数值算例说明理论结果的有...     

基于一般二次函数的非周期事件触发的H_∞控制

在事件触发控制框架下,采样数据发送到控制器的传输时间是由预先给定的事件条件确定。相对于时间触发控制,事件触发控制能有效地降低对通讯资源的占用。到目前为止,周期事件触发策略是实现事件触发控制最常用的方法,其局限性是忽视了相邻采样时刻间的系统信息,从而可能导致控制性能下降。为此,文中提出了基于一般二次函数的非周期事件触发策略,既可减少控制任务的执行数量,同时,通过对系统输出的连续监测能有效避免最坏情况对系统性能的影响。为降低结果的保守性,根据闭环系统的混杂结构特征,构造了分段时间依赖的非正定Lyapunov泛函。运用凸组合和矩阵不等式方法,建立了系统具有指数稳定性和给定L_2-增益的充分条件。将事件触发参数矩阵的设计问题转化为一组线性矩阵不等式(LMI)的求解问题。最后,通过模型的数值仿真证实了文中方法在保证系统具有一定的L_2-增益性能的前提下能有效减少量测数据的传输次数。     

事件触发脉冲控制下二阶多智能体系统的领导跟随一致性

针对二阶多智能体系统,研究事件触发脉冲控制下的领导跟随一致性问题.不同于事件触发采样控制策略, 设计的控制协议要求每个智能体只有在状态误差超过规定的上界时刻才会施加控制,即事件触发脉冲控制.通过构造合适的事件触发函数, 借助于Lyapunov稳定性理论, 代数图理论、不等式技术给出二阶多智能体系统的一致性判据, 并排除多智能体系统的Zeno行为.通过数值算例验证所提出的控制方案的有效性.     

基于模型的网络化控制系统事件触发控制

研究了事件触发通讯机制下基于模型的网络化控制系统鲁棒H_∞控制问题。通过构造一个依赖于对象和模型采样状态的事件触发传输方案,并考虑网络诱导时延的影响,将闭环系统建模为一个带有区间时变时延的增广系统。利用Lyapunov-Krasovskii泛函方法,以线性矩阵不等式的形式给出了系统的鲁棒H_∞性能判据和控制器的设计方法。最后,通过一个数值仿真例子验证所提方法的有效性。     

广义网络化控制系统的鲁棒指数稳定性分析

针对一类带有范数有界不确定性的广义网络化时滞系统,研究基于事件触发机制的鲁棒指数稳定性问题。通过引入恰当的事件触发条件,将原系统转化为带有输入时滞的分段连续系统。通过构造恰当的Lyapunov-Krasovskii泛函,利用时滞依赖的稳定性理论和线性矩阵不等式方法(LMI)得到闭环系统指数稳定的充分条件。通过求解凸优化问题得到控制器增益和指数衰减率。数值仿真验证了该文方法的有效性。     

基于状态感知的UGV 事件触发路径跟踪控制

针对通信受限下的无人驾驶车辆路径跟踪控制问题，提出了一种基于状态感知的H∞事件触发路径跟踪控制策略.首先，根据车辆的动力学行为建立了相应的路径跟踪控制模型；其次，基于对路径跟踪控制系统的状态实时感知，设计了一种新型的基于状态感知的事件触发通信策略（SS-ETC），可根据控制系统的状态对事件触发阈值进行动态自适应的调整；然后，在该动态事件触发通信策略下，结合时滞系统建模方法与Lyapunov 稳定性理论，设计了基于状态感知的事件触发H∞控制器.本文所提出的基于状态感知的动态事件触发通信策略能够根据控制系统的量测状态进行通信阈值的动态调整，有效地实现了自主车辆通信与控制的自适应协同设计.最后，通过仿真实验验证了所提出的动态事件触发控制策略的有效性.     

非自治混沌系统在事件触发控制下的同步

通过共同设计事件触发条件和控制增益,研究了非自治混沌系统在事件触发控制下的同步问题.首先,利用Lyapubov稳定性定理,得到了事件触发机制下非自治混沌系统实现同步的线性矩阵不等式形式的充分条件.然后,给出了相邻两次事件触发时间间隔的下界.最后,以陀螺仪系统为例,验证了提出方法的有效性.     

DoS攻击下信息物理系统事件触发保性能控制

针对信息物理系统的安全控制问题,提出拒绝服务攻击下基于事件触发的保性能控制方法.首先,考虑到拒绝服务攻击行为的随机特性,将拒绝服务攻击描述为具有固定丢包数的伯努利随机分布过程;其次,为了降低网络通信负担,采用离散事件触发通信机制对传感器的量测信息进行传输;随后,根据Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式方法给出拒绝服务攻击下系统稳定的充分条件,进而在给定的保性能水平下设计了基于事件触发机制的保性能控制器;最后,通过仿真实例验证了所提出控制方法的正确性和有效性.     

基于事件触发GrHDP碳纤维角联织机张力控制方法

针对碳纤维角联织机经纱张力控制中存在的张力控制精度低与通信网络资源受限问题，提出一种基于事件触发目标再现启发式动态规划(Event-Triggered Goal Representation Heuristic Dynamic Programing, ET-GrHDP)的张力控制方法。首先，分析碳纤维织机的织造原理，构建张力系统控制模型。其次，在GrHDP算法的基础上，采用小波神经网络(Wavelet Neural Network, WNN)设计评价网络，BP 神经网络(Back Propagation Neural Network, BPNN)设计执行网路和目标网络，以增强GrHDP近似最优控制的能力，同时引入事件触发机制，实现小波GrHDP张力控制器仅在事件触发时刻更新控制信号。最后，使用MATLAB软件对张力系统进行仿真控制实验。与经典GrHDP张力控制相比，所提控制策略在系统状态跟踪响应时间上缩短近22.9%，送经、卷取线速度均无超调量，张力超调量为1.8%，且抗干扰能力强，提高了张力系统的控制性能。在事件触发机制下，张力控制器降低近84%的计算次数，有效减少了通信资源的浪费。     

基于一类复合型性能指标的线性最优控制问题

讨论基于一类复合型性能指标的线性最优控制问题.应用最优控制理论推导出问题的最优控制解的形式,得出最优控制是不依赖于系统状态的开环控制.另外得到了最优价值函数的具体形式,并证明了价值函数关于系统状态x是线性的.     

带有连续状态约束的最优控制问题的近似求解

研究了带有连续状态不等式约束的最优控制问题.应用控制函数参数化方法将最优控制问题转换为有限维优化问题,应用积分熵函数将连续状态不等式约束近似为一般约束,证明了约束近似方法的收敛性.     

工业信息物理系统间隙DoS攻击的自适应事件触发稳定控制

针对具有间隙拒绝服务（DoS）攻击的工业信息物理系统（ICPS）,研究一种基于观测器的自适应事件触发稳定控制方案。首先构造一个观测器估计系统状态,并采用一种新的自适应事件触发通信方案以节约网络资源;然后通过受频率和持续时间限制的间隙DoS攻击对ICPS的影响建立攻击模型,将受到DoS攻击的ICPS划分为DoS攻击活跃期系统和DoS攻击休眠期系统,并用一些过去成功触发状态重构当前受到攻击的状态,得到基于动态估计器的攻击补偿机制,保证系统在DoS攻击活跃期间的渐进稳定;最后运用分段Lyapunov泛函方法、Jensen’s不等式和Schur补引理,得到系统的稳定条件,并提出自适应事件触发参数、观测器增益和控制器增益的协同设计方案。用间歇反应器系统模拟间隙DoS攻击下基于自适应事件触发的ICPS系统稳定性能。仿真结果表明,自适应事件触发策略和基于动态估计器的补偿机制不仅能够提升系统的稳定性,还能有效降低数据传输的次数,系统在静态事件触发策略下的触发次数大约是在自适应事件触发策略下的4.5倍。     

事件触发机制下二阶多智能体系统量化追踪控制

为了解决控制器频繁更新及通信带宽有限性的问题,对二阶线性多智能体系统在事件触发机制下的量化追踪控制进行研究.设计与均匀量化器相关的事件触发控制机制,提出基于事件触发的追踪控制算法,并使用均匀量化器对控制输入中的所有跟随者状态进行量化处理.基于Lyapunov稳定性理论分析,得到在该算法下使系统渐近趋于一致的充分条件.研究结果表明:所提出的控制协议可以排除芝诺行为.最后,通过数值实验说明理论结果的有效性.     

一类递归神经网络系统的有限时间同步

针对非线性电路网络系统中的特殊系统—递归神经网络系统,本文拟采用事件触发间歇控制策略研究递归神经网络的有限时间同步问题.首先,根据有限时间间歇控制的理论推导过程,提出事件触发间歇控制规则;其次,提出间歇控制器,利用Lyapunov稳定性方法以及一些不等式技巧,得到了实现驱动-响应神经网络系统的有限时间同步的充分条件,并...     

不确定非线性时滞系统的时滞依赖保性能控制

文章针对一类基于T-S模型表示的具有时变状态时滞和范数有界不确定性非线性系统,研究了时滞依赖保性能模糊控制器设计问题,推导了此类不确定系统的时滞依赖保性能模糊控制器存在的充分条件,此充分条件等价于3类线性矩阵不等式的可解性;通过建立和求解线性矩阵不等式约束的凸优化问题,给出了最优保性能控制律的设计方法。     

状态反馈事件触发控制系统的分析与设计

针对线性系统状态反馈事件触发控制在工程应用中仅使用单一动态门限或静态门限存在Zeno现象的缺点,提出了动静门限相结合的事件触发机制。将闭环控制系统建模为脉冲系统模型,应用脉冲系统理论,导出了确保控制系统稳定的触发机制参数确定定理,得到了便于实现触发机制门限参数设计的线性矩阵不等式条件。针对确保系统稳定的触发机制门限参数可在一个区间内选择的特点和静态门限分量大小影响系统稳态区域大小的特点,进一步提出了变门限触发机制,可使系统在稳态情况下自动将静态门限分量减小,显著减小稳定区域,提升事件触发控制的稳态性能,从而可实现精确控制。定量仿真表明,变门限触发机制可以在通信资源消耗量几乎相同的情况下将稳态范围缩小到固定门限方法的12.3%。     

时延的事件触发无模型自适应抗干扰控制

针对一类具有时滞和有界扰动的离散时间系统，提出了一种改进的无模型自适应控制策略。首先，应用紧格式动态线性化方法将原始非线性时滞系统转换为数据模型。其次，应用离散时间扩展状态观测器对未知残差非线性时变项进行估计，提出了一种基于离散时间扩展状态观测器的无模型自适应控制方案。此外，通过设计事件触发条件以确保Lyapunov稳定性，建立了基于离散时间扩展状态观测器的事件触发无模型自适应控制。只有当系统指示器满足所提供的事件触发条件时，才更新控制输入信号；否则，控制输入保持不变，可以有效地解决有限的通信带宽问题。最后，通过仿真验证了该方法的有效性。     

离散非线性系统的事件驱动最优控制

为了降低数据传输次数和计算量,针对离散非线性系统的最优控制问题,提出了一种基于单网络值迭代算法的事件驱动最优控制方案。首先,设计了一种新型事件驱动阈值,当事件驱动误差大于该阈值时事件触发;然后,仅利用一个神经网络来构建评价网,直接计算获得系统状态和控制策略,省略了典型自适应动态规划中模型网和执行网的构建,从而减少了神经网络权值的训练量,通过在评价网和控制策略之间不断地迭代,获得事件驱动近似最优控制策略;接着,基于Lyapunov稳定性理论分别证明了闭环系统的稳定性和评价网络权值的一致最终有界性;最后,将该方法应用于一个离散非线性系统上进行仿真,实验结果验证了所提出的事件驱动最优控制方案的有效性。     

一类具有状态约束的线性二次最优控制问题

研究具有状态积分不等式约束的线性二次控制问题，证明了最优控制的存在性和唯一性，推导出最优控制的反馈形式。     

拒绝服务攻击下信息物理系统事件触发广义预测控制

针对传感器到控制器通信信道上存在拒绝服务(DoS)攻击的信息物理系统的安全问题进行研究.首先,基于系统的定周期采样策略,设计了事件触发的通信策略,以减少通信资源的占用.同时,为降低DoS攻击给系统带来的不良影响,提出了一种基于预测控制的数据补偿方法,在控制器节点中,通过成功接收到的历史状态信息得到系统受攻击导致状态信息丢失情况下的状态预测值,并给出控制器反馈增益的表达式.随后,提出了事件触发预测控制下的系统闭环模型,分析了系统闭环稳定的充分条件.最后,通过仿真实例证明了该方法的有效性.