饱和约束中立稳定多智能体系统有限时间广义一致性研究

考虑系统有限时间稳定与执行器饱和的问题,针对具有输入饱和的中立稳定多智能体系统的有限时间广义一致问题,设计了二种分别适用于无领导者和领导-跟随情况下的分布式非光滑控制算法;该算法利用智能体间的局部通信,驱使智能体间达成有限时间广义一致;通过Lyapunov有限时间稳定理论、LaSalle不变集原理、不等式放缩及矩阵知识...     

多智能体系统的固定时间和有限时间比例一致性

研究无向拓扑下多智能体系统的固定时间和有限时间的比例一致性问题。利用集值映射、微分包含和Lyapunov稳定性理论,给出多智能体系统达到固定时间和有限时间比例一致的判别准则。最后,给出一个实例,验证结论的可行性和有效性。     

具有通讯约束的多智能体系统的双向一致性

为了解决现实网络中既有协作关系又有竞争关系的智能体间的信息交流不可能完整地进行,会因一些现实因素而在传输过程中部分丢失的问题,将系统的双向一致性问题转化为误差系统的稳定性问题,利用Lyapunov理论以及线性矩阵不等式理论研究具有通讯约束的多智能体系统的双向一致性问题;提出系统的双向一致性协议,并对每个智能体的位置状态和速度状态最终分别趋于时变双向一致进行证明。结果表明,具有通讯约束的多智能体系统可以实现双向一致,数值实例证明了所提出的双向一致性协议的有效性。     

具有变通信时延的多智能体系统的平均一致性

把一致性增益引入到一致性协议中,利用线性矩阵不等式(LMI)方法,给出了具有时变通信延迟的多智能体系统达到一致的充分条件.分析了当多智能体系统的网路拓扑是强连通平衡图且通信时延具有合适的上界时,带有有界时变延迟的多智体系统的平均一致性问题.证明了当在协议中引入一致性增益时,对于具有不同通信时延的多智能体系统,若时变通信时延的上界满足一定条件,则不论网络拓扑是不变的还是切换的,系统都能够达到平均一致,并且可通过求解线性矩阵不等式得到时变时延的上界.对于具有变时延的多智能体系统,存在相应的时延上界使得系统达到一致.所得结论对于具有时变拓扑网络的多智能体系统也成立.     

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.     

具有两类时延的离散时间多智能体系统一致性跟踪

研究具有输入时延和通信时延的离散时间多智能体系统的一致性跟踪问题。利用频域分析方法和矩阵理论,给出拓扑为有向图的情况下系统具有较少保守性的一致性跟踪充分条件,并用仿真试验验证了该结果的有效性。与具有输入和通信时延的一致性问题不同的是,相同情况下的一致性跟踪问题不仅与输入时延有关,而且与通信时延有关。     

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.     

具有采样时延的多智能体系统的一致性跟踪

针对存在采样时延的多智能体系统的采样控制问题,提出了一类基于领导-跟随模型的有界一致性跟踪协议.运用时延分解技术、增广矩阵方法和频域分析方法,得到了确保系统实现有界一致性跟踪的充要条件,系统的收敛性由网络拓扑结构、采样周期及采样时延等因素决定.通过数字仿真,进一步验证了所提出协议的有效性.     

多智能体系统的分布式有限时间跟踪控制

讨论了受到外界干扰的多智能体系统在有向拓扑下的分布式有限时间追踪控制.基于系统智能体间的相对状态信息,利用非奇异的终端滑膜控制方法,构造出有效的分布式有限时间控制协议.在控制协议的作用下,系统中跟踪者智能体的状态将在有限时间内跟踪上领导者的状态.最终达到有限时间一致性跟踪控制,并可估计出具体的收敛时间.通过数值仿真,验证了理论结果的正确性.     

通信时延下多智能体系统的静态一致性研究

假设每个个体接收信息产生的时延相同,且处理自身信息产生的时延不同,针对通信时延下具有有向对称通信网络的多智能体系统,提出了一个自时延比例-微分控制协议,使系统的状态最终趋于一致.基于频域分析法和奈氏判据,给出了系统状态收敛到一致的充分条件,并计算出了系统静态一致时平衡状态的具体表达式.在Matlab环境下进行了仿真实验,其结果验证了理论的正确性和有效性.     

基于事件触发的多智能体系统固定时间一致性

目的 在有向拓扑下,针对非线性多智能体系统,研究其基于分布式动态事件触发的固定时间一致性问题。方法 通过在静态事件触发策略基础上引入一个动态变量,提出每个智能体基于状态信息和动态变量的触发条件,只有当测量误差符合该触发条件时,系统才会进行控制器的更新。 这个动态变量是可调节的阈值参数,能有效减少大量事件触发,从而在静态事件触发策略的基础上进一步降低系统的资源损耗。 结果 利用代数图论、李雅普诺夫稳定性理论和固定时间稳定性理论得到了系统实现固定时间一致性时,控制策略和触发函数中各参数需要满足的条件和系统的收敛时间上界。 结论 相较于有限时间一致性系统的收敛时间依赖于系统的初始条件,利用设计的固定时间一致性协议,系统的收敛时间与系统的初始条件无关,而且可以通过调整控制参数来确定收敛时间的上界。 通过对测量误差的分析证明了在所提出事件触发策略下,系统可以避免出现芝诺行为,数值仿真例子验证了理论结果的可行性。     

高阶时滞多智能体系统的固定时间一致性控制

为了研究输入滞后和外部干扰影响下的多智能体系统的固定时间一致性控制问题,提出基于Pade近似一致性误差的领导跟随一致性控制方法。首先,为跟随者设计分布式观测器以获得领导者的状态信息;其次,利用Pade近似方法,引入时滞虚拟变量,将时滞一致性误差转化为无时滞一致性误差,并基于动态增益控制方法设计系统的分布式动态控制协议,利用固定时间稳定性理论得到系统实现固定时间一致性的充分条件和收敛时间的上界;最后,通过仿真实验验证理论结果的正确性。     

线性多智能体系统的一致性

对线性多智能体系统的协同一致性问题进行了研究.从节省通信资源、减少信息计算时间,以及使多智能体系统尽快实现状态一致的目的 出发,修正现有的分布式控制器设计思路,给出新控制器设计方案;针对一阶、高阶线性多智能体系统及饱和多智能体系统,分别提出实现系统状态一致所应满足的充分条件,并运用Lyapunov稳定性理论、结合矩阵论...     

多智能体离散时间一致性跟踪研究

对具有参考状态和时滞的离散时间一致性跟踪问题进行了研究.给出了离散时间下的一致性控制器,运用经典李雅普诺夫稳定性理论,证明了多智能体系统在具有参考状态和时滞情况下的稳定性,并给出了时滞相关的线性矩阵不等式（LMI）判据.最后以水下无人航行器协同作战为背景,仿真验证了所提出的一致性算法和判据的有效性.     

具有测量噪声的时滞多智能体系统的一致性问题

为研究噪声和时滞对多智能体系统平均一致性产生的影响,建立了具有测量噪声的时滞多智能体系统的模型,利用随机微分方程的稳定性理论,得到了多智能体系统以概率1实现平均一致性的充分条件。针对时滞和噪声对多智能体系统一致性行为的影响进行了仿真实验,验证了理论结果的正确性。     

理想通信及通信时延下Euler-Lagrange多智能体系统的一致性控制

本文研究了一类Euler-Lagrange多智能体系统的领导跟随一致性控制问题。分别考虑通信网络拓扑为无通信时延和存在通信时延两种情形,设计了基于滑模思想的一致性控制协议。利用李亚普诺夫稳定性理论,证明了Euler-Lagrange多智能体系统在所设计控制协议下能达到一致性。最后的仿真结果验证了所提算法的有效性。     

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。     

多智能体网络有限时间聚集控制

为解决个体动态为一阶积分器的多智能体网络的有限时间聚集控制问题, 提出基于势能函数的控制方案。依据状态信息采用势能函数法设计了分布式非线性非光滑控制协议。基于微分包含、广义梯度和集值李导数的定义以及非光滑分析中不变集原理, 进行了有限时间稳定性分析, 给出网络可实现有限时间聚集控制的充分条件。最后通过仿真验证了理论方案的有效性。     

线性多智能体系统的追踪一致性

考虑了多智能体系统在自适应协议控制下的追踪一致性问题,假定智能体之间的信息流拓扑图含有一棵有向生成树,并且跟随者(followers)之间的信息流是无向的.提出自适应控制协议,并运用李雅普诺夫函数方法讨论误差系统的渐近稳定性,即所有的跟随者能够渐近追踪到(领航者)leader的轨迹.