非瞬时脉冲牵引控制的多智能体一致性分析

研究只对一个智能体进行非瞬时脉冲牵引控制的多智能体一致性问题。在通讯拓扑是无向连通图的情况下,应用矩阵论、代数图论和Lyapunov稳定性理论,给出使多智能体系统达到一致性的2个充分条件。与传统的脉冲方法相比，本文的方法具有较大的优势,特别是在脉冲强度适中且智能体数量很多时，可以有效减少脉冲次数。最后,仿真实例验证了理论结果的有效性。     

动态输出反馈协议下二阶多智能体系统H_∞一致性

研究了受外部干扰的二阶多智能体切换网络的一致性控制问题,并通过使用智能体邻居的相对位置信息提出了一种分布式动态输出反馈协议.通过定义受控输出和对原模型进行两步变换,把多智能体系统一致性控制问题转化成H∞控制问题,进而对具有切换拓扑结构的无向网络找出使多智能体系统达到H∞一致性的充分条件.仿真算例验证了所提方法的有效性.     

有向拓扑图下基于脉冲协议的离散非线性多智能体系统一致性简

本文就有向拓扑图下基于脉冲控制的离散非线性多智能体系统一致性问题进行了研究.首先给出了一定的数学准备并将该一致性问题转化为了一个误差系统的稳定性问题.根据递推方法,得出了保证该多智能体系统收敛的充分条件.该条件揭示了在脉冲协议下,控制增益、脉冲间隔以及有向拓扑图结构之间的复杂关系.     

有向拓扑图下基于脉冲协议的离散非线性多智能体系统一致性

本文就有向拓扑图下基于脉冲控制的离散非线性多智能体系统一致性问题进行了研究.首先给出了一定的数学准备并将该一致性问题转化为了一个误差系统的稳定性问题.根据递推方法,得出了保证该多智能体系统收敛的充分条件.该条件揭示了在脉冲协议下,控制增益、脉冲间隔以及有向拓扑图结构之间的复杂关系.     

有领导者线性多智能体系统一致性的分析与设计

研究有向信息拓扑下有领导者线性多智能体系统的一致性分析与设计问题。利用提出的线性变换,将领导者有扰动输入的多智能体系统一致性问题转换为输入到状态稳定性问题。得到有向信息拓扑下有领导者线性多智能体系统达到一致的基于矩阵Hurwitz稳定的判据和误差估计函数,同时设计反馈增益矩阵,并将有领导者多智能体系统的一致性问题扩展到编队控制问题。数值实例验证表明:所得理论具有有效性。     

基于事件驱动的一般线性多智能体系统的一致性

多智能体系统不仅是复杂系统研究中的一类重要系统,也是分布式人工智能研究的一个重要分支。多智能体系统的协调控制是当前国际控制领域的前沿研究方向,其中,多智能体系统的一致性是最基本问题。采用事件驱动控制方法,研究了一类一般线性多智能体系统的一致性问题。通过设计合理的事件驱动函数与激励条件,确定事件驱动时间序列,利用邻域内其他个体在事件驱动时刻点处的信息,设计相应的控制策略,从而获得多智能体系统达到一致的充分条件。同时本文在研究模型上,采用传统的一般化模型,而研究方法上不再需要Laplacian矩阵具有对称性,就可以获得一类线性多智能体系统达到一致的充分条件,所得结果简化改进了过去的模型。     

多智能体一致性的随机镇定研究

本文给出多智能体随机一致性的数学描述,模拟了环境噪声对多智能体系统一致性的影响,并提出一种运用随机噪声控制多智能体系统的方法。仿真结果表明,添加满足一定条件的随机噪声控制可以令在没有噪声干扰情况下非一致性的多智能体系统达到随机一致性镇定。最后对多智能体的随机一致性镇定进行理论分析,并得到满足控制要求的随机噪声强度的大致下界。所提出的多智能体协调控制方法具有系统能耗小、控制性能更佳的特点。     

基于脉冲控制的线性多智能体系统的二部一致性

对竞争网络下多智能体系统的一致性问题采用了脉冲控制方法进行了研究.利用代数图论知识和稳定性理论,得到了多智能体系统在脉冲控制下实现二部一致的充分条件.最后,通过Matlab数值仿真的例子验证了结论的有效性.     

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.     

参数自适应的有限时间多智能体一致性算法

文章研究了一阶多智能体系统的有限时间一致性控制问题.为了对下一时刻智能体系统的状态进行预测,加快系统收敛速度,提出算法将当前智能体间状态信息的差异作为一致性协议的反馈参数,该算法实现了对不同智能体输入的自适应调节,并使多智能体系统在有限时间内达到一致.通过构造Lyapunov函数的方法分别讨论无向固定拓扑和切换拓扑两种情形,得到多智能体系统的稳定条件,证明该协议能在有限时间内收敛.最后,仿真实验结果验证了所得结论的正确性和有效性.     

基于脉冲控制的多智能体系统协同问题研究综述

脉冲控制因其具有鲁棒性强、易实现以及收敛速度快等优点而受到广大研究者的青睐,并广泛应用于多智能体系统协同控制领域。文章对基于脉冲控制策略的多智能体系统协同控制的研究进展进行较为详细的综述,着重介绍脉冲控制协议的设计及脉冲序列生成机制;此外,对多智能体脉冲协同控制理论在实际中的应用进行了相应的介绍;最后,指出多智能体系统脉冲协同控制中几个亟待解决的问题,并对其理论及应用进行了展望。     

复杂多个体时滞网络系统的脉冲一致性

从动力学与控制的角度考虑具有固定与切换拓扑多个体时滞有向网络系统的平均一致性问题.基于时滞动力系统的脉冲控制理论,提出了在通讯时滞环境中两个网络的脉冲一致性协议,并给出了寻求相应平均一致性问题简单而又一般的判据.最显著的特征是提出的第一个一致性协议对于任意的通讯时滞都是有效的,第二个一致性协议能够使得整个网络指数地达到平均一致.所获得结果表明,一致性协议中的脉冲增益在寻求平均一致性问题中具有相当重要的作用.数值模拟进一步验证了理论结果的正确性.     

Leader-Following Consensus of Nonlinear Strict-Feedback Multi-agent Systems

The distributed leader-following consensus for nonlinear multi-agent systems in strict-feedback forms is investigated under directed topology. Firstly, each follower node is modeled by an integrator incorporating with nonlinear dynamics. The leader node is modeled as an autonomous nonlinear system which sends its information to one or more followers. Then, a simple and novel distributed protocol is proposed based only on the state feedback, under which the states of the followers ultimately synchronize to the leader. By using Lyapunov stability theorem and matrix theory, it is proved that the distributed leader-following consensus of nonlinear multi-agent systems with strict-feedback form is guaranteed by Lipschitz continuous control laws. Finally, some numerical simulations are provided to show the effectiveness of the developed method.     

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.     

带状态预测器的多智能小车系统一致性问题研究

一致性理论作为多智能体间合作协调的基础,受到来自各个领域研究者越来越多的关注。但是,以往的控制律只利用智能个体周围的局部信息,其控制律往往是次优的。本文引入了状态预测器,将带状态预测器一致性理论应用到多智能小车系统速度一致性问题的研究中,给出了智能小车速度一致性算法,分析了多种耦合通信方式对智能小车速度一致性的影响,引入了智能小车状态预测器,最后通过欧拉公式将上述带状态预测器的控制律求解出来,设计出了智能小车的控制器,并从理论上证明了控制器的可行性,与以往的一致性算法相比,加快了智能小车演化到平衡状态的收敛速度。     

受干扰的多智能体系统的固定时间双边一致性

为了研究多智能体系统在受干扰条件下的固定时间双边一致性问题,基于代数图论和固定时间稳定性定理,设定一个新的控制协议,使得受干扰的多智能体系统能够实现固定时间双边一致,并且给出了多智能体系统实现固定时间双边一致的收敛时间的上界。最后通过Matlab仿真,验证了所给出协议的有效性。     

基于事件触发的非线性多智能体系统一致性

针对有向网络拓扑下具有非线性动态的多智能体系统,提出了基于事件触发的一致性控制协议;在实际的多智能体系统中,每个智能体的机载电池的容量和数量是有限的,基于事件触发的一致性协议能够有效地减少智能体控制器的更新次数,从而节约有限的计算资源;智能体的触发时刻由智能体的触发条件所确定,每个智能体只在触发时刻才更新自己的控制器;首先研究了集中式的一致性控制协议,主要利用矩阵理论的方法将一致性问题转化为微分方程的稳定性问题,得到了系统达到一致性的条件;然后研究了分布式的一致性控制协议,在协议中每个智能体只需利用邻居智能体的状态;利用Lyapunov稳定性理论证明了所设计的两个协议能够解决一致性问题,而且不会出现Zeno现象;最后,仿真实例验证了理论结果的有效性。     

瞬时耦合二阶多体系统的一致性及时滞效应

对于二阶多智能体,提出一种具有输入和通讯时滞的脉冲控制算法,分析可得这一算法的一致性准则. 同时讨论了输入时滞和通讯时滞对二阶多体系统的一致性能的影响. 结果表明,在确定二阶多体系统的一致动力学方面,通讯时滞比输入时滞有更重要的作用. 具体而言,没有通讯时滞时,二阶多体系统达到了动态一致,即个体的速度是一个非零常数;然而,只要有通讯时滞,在一定条件下系统的速度一致状态就是零.此外,发现一个更有趣的事实是,在无向网络拓扑作用下,通讯时滞或输入时滞将增强二阶多体系统的同步性能. 最后用一些数值仿真验证了理论结果的有效性.