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。     

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.     

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.     

基于事件触发机制的离散时变时滞多智能体一致性研究

为降低资源的消耗和浪费,并处理时变时滞对于多智能体的影响,针对离散线性时变时滞多智能体系统,提出一种基于事件触发机制的一致性协议,以减少系统的通信次数。在事件触发机制的框架下,提出一种基于预测控制的分段时滞补偿方法来补偿时变时滞对多智能体系统一致性的影响。在此基础上,通过构造基于延迟划分的Lyapunov-Krasovskii函数分析离散线性多智能系统的稳定性。最后,通过MATLAB仿真验证所提方法的有效性。研究结果表明：事件触发机制可以有效减少系统更新次数,降低消耗,所提出的基于预测控制的分段时滞补偿方法可以弥补时变时滞对于多智能体系统的影响,且基于延迟划分的分段补偿能够降低系统的保守性。     

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...     

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。     

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.     

基于事件触发的二阶随机时延系统的有限时间一致

文章研究的是二阶随机时延多智能体系统的有限时间一致性控制.针对在达到有限时间一致性的过程中控制器更新频率过高的问题,设计了一种事件触发控制策略,每个智能体根据状态信息设计了自己的触发条件,当条件违反时才触发事件,使系统能耗和控制器的更新频率均能有效减少,同时利用李雅普诺夫理论和齐次性理论证明跟随者的位置和速度状态能跟踪到领导者并实现有限时间一致.另外,得到了任意两个连续触发时刻间隔的具体值,从而排除芝诺现象.最后,仿真结果验证了理论的有效性.     

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。     

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.     

基于DOBC的多智能体系统一致性协议设计与分析

针对一类具有未知输入扰动的多智能体系统提出一种基于干扰观测器的多智能体一致性协议.首先，在各智能体中引入干扰观测器，抵消输入通道内扰动；其次，在扰动前馈补偿基础上构建基于无向图图论的一致性协议；最后，利用Lyapunov稳定性理论和线性矩阵不等式得出状态一致性误差系统与扰动跟踪系统的稳定性条件.通过仿真算例验证了该算法的可行性.     

基于双层不变集的多智能体系统事件触发分布式预测控制

针对含有扰动的多智能体系统,提出了基于双层不变集的事件触发鲁棒分布式预测控制策略。在分布式控制结构下,对每个智能体构建了目标函数含有耦合关联项的事件触发分布式预测控制优化问题。利用输入状态稳定性理论,推导出与子系统自身信息以及邻域子系统信息相关的事件触发条件。每个智能体判断事件触发条件,仅当条件满足时,才进行分布式预测控制优化问题的求解以及子系统之间的信息交互。利用双层不变集来保证扰动作用下多智能体系统的鲁棒性能,并在此基础上给出保证算法递推可行性和闭环稳定性的充分条件。最后通过车辆控制系统对算法进行仿真分析,验证了算法的有效性。     

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。     

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...     

马尔科夫切换拓扑下时滞多智能体系统的平均一致性

针对具有随机切换拓扑结构的一类多智能体系统,考虑具有时变时滞的线性控制协议,研究了其平均一致性问题。假设智能体网络为有向强连通的,利用正交变换方法,将多智能体系统的平均一致性问题转化为其降维系统的稳定性问题,然后基于Lyapunov稳定性理论,通过引入适当的自由矩阵,获得了系统稳定的基于线性矩阵不等式的充分条件。仿真实例验证了所提方法的有效性。     

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...     

具有时滞状态导数反馈的一阶多智能体系统的收敛速度分析

对于一阶多智能体系统,提出一类具有加权项的时滞状态导数反馈一致性协议,研究在无向通讯拓扑下多智能体系统实现一致性的收敛速度。给出了多智能体系统在一致性协议下的闭环形式,并利用拉普拉斯矩阵将其转化成紧凑形式;利用矩阵理论,分析反馈强度对闭环形式极点的影响,证明当多智能体系统为超临界时滞多智能体系统时,引入适当的反馈强度可以提高多智能体系统实现一致性的收敛速度;数值仿真验证了结果的有效性。     

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.     

不确定分数阶非线性多智能体系统的鲁棒一致性

研究了具有分数阶动力学特性的不确定非线性多智能体系统的鲁棒一致性问题.利用分数阶系统的等价频率分布模型和李雅普诺夫稳定性理论,证明了在一致性控制协议的作用下,当反馈增益矩阵满足一定的线性矩阵不等式条件时,系统中的智能体最终趋于所给定的目标状态.运用分数阶微积分的预估—校正算法进行数值仿真,验证了理论分析的有效性和可行性.