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。     

基于事件触发的多智能体输入饱和一致性控制

针对输入饱和情形,本文研究了Leader-following多智能体系统基于事件触发的一致性控制问题。为了更加接近实际情况,针对智能体的输入存在限制的情况,提出了基于线性触发函数的事件触发一致性控制算法,并利用S-procedure方法分析了控制算法的稳定特性。在该算法下,每个智能体的控制器更新都是基于事件触发的,并且是分布式的,即每个智能体只在自己的事件触发时间更新自己的控制输入。最后通过仿真验证了所设计算法的有效性。     

带领导者的多智能体系统的基于事件触发的双向趋同

研究了具有领导者的多智能体系统的双向趋同问题.鉴于事件触发型的控制器具有更新频率低、节约通讯成本等优点,我们以跟随者的动力学为一阶积分器的多智能体系统为切入点,为跟随者设计了事件触发型的控制器.利用代数图论、矩阵分析和随机分析等相关理论,该文给出了所设计的控制器保证系统实现领导-跟随者双向趋同的通讯拓扑条件和增益条件,并且证明了这些条件是充分必要的.研究表明表征智能体间通讯关系的符号有向图结构平衡并且含有一棵生成树不仅是具有领导者的多智能体系统实现双向趋同的充分条件,也是必要条件.     

具有输入时延的离散时间多智能体系统事件触发编队控制研究

利用复Laplacian研究了一类由复差分方程描述的离散时间多智能体系统事件触发编队控制问题.通过构造含有智能体状态信息及指数衰减函数的事件触发函数,根据事件触发条件确定了事件触发时间序列.设计的触发函数仅利用邻居的离散信息,避免了智能体之间的连续通信,极大地节约了有限的通信带宽资源和计算资源.设计了含有输入时延且只在...     

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...     

基于事件触发的二阶多智能体时滞一致性

为了使多智能体可以减少信息交流,一致性问题在多智能系统的应用已被众多学者广泛研究,从而避免通信资源和计算资源的浪费;在有向拓扑图下,针对二阶的领导-跟随非线性多智能体系统,提出了一种基于事件触发机制和时滞一致性控制策略,对于每一个智能体给出事件触发条件,可以有效减少更新频率和系统能源的耗费;通过利用Lyapunov稳定...     

基于事件触发策略的连续多智能体系统一致性综述

多智能体系统信息量庞大,对多智能体系统事件触发一致性的研究有利于降低资源的消耗,减少智能体之间的信息交互.本文综述了基于不同事件触发策略的连续多智能体系统一致性的研究现状.首先,简单阐述了多智能体系统的研究历史,并探讨了基于事件触发策略的多智能体一致性研究的意义.随后,从动力学行为、控制协议以及事件触发条件等角度出发,概述现阶段连续多智能体系统的事件触发一致性研究进展.最后,给出了尚未解决的问题和未来值得关注的研究方向,如优化问题、输出反馈等,为下一步研究奠定基础.     

时滞多智能体系统的事件触发一致性

针对一类时滞非线性多智能体系统,研究了带有时滞的非线性多智能体系统的事件触发固定时间一致性控制问题.设计了一种分布式的事件触发控制策略,利用李亚普诺夫稳定性理论和固定时间稳定性理论,导出了保证系统在固定时间实现一致的充分条件,并通过所给出的分布式的事件触发函数证明了系统能够避免芝诺行为.最后,通过仿真实例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...     

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.     

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.     

一阶非线性多智能体的间歇采样一致性设计

采用周期间歇采样控制策略实现了一阶非线性多智能体系统的分布式一致性.该控制策略不仅降低了控制器的更新频率而且减少了其工作时间.运用代数图论以及矩阵分析理论,给出了依赖网络结构、采样周期以及耦合增益的一致性条件.最后利用仿真实例验证了该一致性理论的有效性并对于给定的耦合增益和网络结构可简单导出通信宽度的可行区域.     

基于终端滑模控制的多智能体系统有限时间跟踪控制

针对有向拓扑结构下带领导者的非线性二阶多智能体系统,基于终端滑模控制策略,研究其有限时间一致性跟踪问题;利用快速积分型终端滑模控制理论与有限时间稳定性理论,设计了一类分布式有限时间一致跟踪控制协议,以确保多智能体系统中跟随者对动态领导者的跟踪。提出的控制协议可以使多智能体系统的状态在有限时间内到达并停留在设计的滑模面上,并且能有效削弱抖振。通过数值仿真,验证了所获得的理论结果的有效性。     

基于事件触发切换奇异系统的有限时间稳定

借助于事件触发机制,研究了切换奇异系统的有限时间稳定性问题.首先,引入切换奇异系统有限时间稳定的概念,并提出事件触发机制.然后,在事件触发基础上提出状态反馈控制器.其次,利用Lyapunov函数和平均驻留时间方法,得到切换奇异系统稳定的充分条件.最后,给出数值例子说明结论的有效性.     

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.     

切换奇异系统事件触发控制的输入输出有限时间稳定

研究了基于事件触发的切换奇异系统的输入输出有限时间稳定性问题。给出切换奇异系统输入输出有限时间稳定的概念,并提出事件触发条件。基于事件触发机制设计了动态输出反馈控制器,利用Lyapunov函数和平均驻留时间方法,得到切换奇异闭环系统输入输出有限时间稳定的充分条件,并且得到了动态输出反馈控制器的参数。最后用一个数值实例说明结论的有效性。     

模型不确定多智能体系统的鲁棒一致性控制

针对模型不确定性多智能体系统的分布式鲁棒一致问题,提出了鲁棒部分变元稳定性方法,将连续时间多智能体不确定系统的状态一致性问题转化为相应线性系统的鲁棒部分变元渐近稳定性问题.首先根据有向图生成树建立关联矩阵,对原来的不确定系统进行线性变换,实现结构分解.其次根据得到的降阶系统设计鲁棒二次镇定控制器,推导出所有智能体状态达到渐近一致的充分条件,将控制协议的设计最终转化成求解线性矩阵不等式可行解的问题,使得所有的智能体能够在所设计的控制协议下不仅能保证不确定性闭环系统是渐进稳定的,而且实现了多智能体系统状态的一致性.最后通过数值仿真验证了所提出的一致性协议的可行性和有效性.     

基于事件驱动的多智能体系统参数辨识

从一致性原理出发,针对Box-Jenkins多模型表示的分布式多智能体系统参数辨识问题,提出一种事件驱动的异步通信协议来辨识系统参数。首先,采用智能体的参数估计信息设计事件触发机制,并引入激活函数决定智能体间的通信触发。其次, 采用辅助模型思想解决系统不可观测的噪声和中间变量。然后,在通信协议中引入多新息理论提高参数估计精度。在网络拓扑无向联通情况下,各个智能体以完全分布式的方式迭代更新模型参数。在此基础上,讨论了算法收敛性问题。最后,通过仿真实例验证所提方法的有效性。     

基于边界限制事件触发的Lurie系统鲁棒控制

针对一类受控Lurie系统,提出一种基于边界限制的事件触发控制策略.首先,设计Lurie系统的连续时间状态反馈控制器,以保证连续闭环系统的渐近稳定性;其次,引入快、慢辅助系统对原系统Lya-punov函数进行动态边界限制,设计事件触发控制器;最后,利用混杂系统的稳定性理论证明事件触发下闭环系统的渐近稳定性并排除芝诺现象...