多智能体系统事件触发一致性研究综述

事件触发一致性控制是解决多智能体系统（multi-agent systems,MASs）一致性通信资源消耗问题的有效手段.本文简述了MASs事件触发一致性的基本框架,综述了MASs事件触发一致性问题所涉及的事件触发机制及设计策略、事件触发一致性的影响因素、Zeno行为和事件触发一致性应用4个方面的国内外研究进展,对未来研究方向进行了展望.     

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...     

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。     

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。     

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.     

Improved Consensus Speed for Discrete-Time Multi-agent Systems

The consensus problem of a linear discrete-time multiagent system with directed communication topologies was investigated.A protocol was designed to solve consensus with an improved convergence speed achieved by designing protocol gains.The closed-loop multi-agent system converged to an expected type of consensus function,which was divided into four types:zero,nonzero constant vector,bounded trajectories,and ramp trajectories.An algorithm was further provided to construct the protocol gains,which were determined in terms of a classical pole placement algorithm and a modified algebraic Riccati equation.Finally,an example to illustrate the effectiveness of theoretical results was presented.     

基于事件触发的旋翼无人机群领导跟随一致性

本文针对多六旋翼无人机集群系统通信频律过高的问题,基于六旋翼无人机滑模控制的双环结构控制模型提出了一种基于事件触发的滑模控制方法。该模型由位置子系统和姿态子系统构成,其中位置子系统作为外环控制对象,姿态子系统则作为内环辅助控制对象。在位置子系统中,采用增加事件触发器的滑模控制器,通过引入滑模面和滑模变量的方式,实现对六旋翼无人机群的位置控制。本文通过Lyapunov稳定性定理对该控制策略下系统的稳定性进行了证明,并证明了不存在Zeno现象的情况。仿真实验结果表明,本文所提出的控制方案减少了多智能体通信对高频采样的依赖,可见该研究为六旋翼无人机在协同路径跟随方面的应用提供了有益的参考。     

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.     

多个体系统在空间曲线上的一致性问题

提出了三维空间中的多个体系统在某一确定的光滑空间曲线上的一致性问题。在一定条件下,设计了一个非线性的分散反馈控制协议,使得每一个个体随着时间的推移趋向于该曲线,都沿着曲线的同一个方向运动,并且运动速度趋于一致。最后给出了仿真例子,对理论结果进行了验证。     

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.     

多个体系统在平面圆曲线上的一致性问题

提出了平面上多个体系统在某一确定的光滑曲线上的一致性问题。在一定条件下,设计了一个非线性的分散反馈控制协议,使得每一个个体随着时间的推移趋向于该曲线,都沿着曲线的同一个方向运动,并且运动速度趋于一致。通过一个变换,针对平面圆目标曲线实现了角速度的一致性。最后给出了仿真例子,对理论结果进行了验证。