间歇牵制控制下非线性多智能体系统的滞后一致性

为了使智能体适应相关的间歇信号并降低其控制成本,在间歇牵制控制下,对多智能体系统的滞后一致性问题进行了研究.给出了滞后一致性的定义,然后对于多智能体系统模型,设计了一种合适的间歇牵制控制协议,并运用Lya-punov泛函方法和矩阵不等式理论导出在间歇牵制控制下该系统的滞后一致的充分条件,从而实现了非线性多智能体系统在间...     

多智能体系统的有限时间与固定时间一致性

本文利用非连续的控制协议,研究了多智能体系统的有限时间一致性与固定时间一致性问题.基于集值映射、微分包含以及Lyapunov稳定性理论,在统一的框架下,给出了多智能体系统达到有限时间一致性和固定时间一致性的判别准则.通过数值仿真,验证了所给协议的有效性.     

输入约束下高阶智能体均方一致性研究

该文对高阶多智能体系统拓扑结构Markov切换且控制输入受到非凸约束时的均方一致性问题进行了研究。首先,引入了一个非凸约束算子,并且根据多智能体系统中邻居节点信息设计了系统的控制协议;之后,利用非负矩阵的性质,得到了当高阶多智能体系统拓扑结构是Markov切换时,系统能够实现均方一致性的充要条件;最后,通过数值仿真验证了在该控制协议下,系统能够达到均方一致性。     

基于Q学习的异构多智能体系统最优一致性

对有领导者的异构离散多智能体系统的最优一致性问题,提出了一种无模型的基于非策略强化学习的控制协议设计方法。由于异构多智能体系统的状态矩阵不同,其局部邻居误差的动态表达式比较复杂。与现有的多智能体系统分布式控制方案相比,所提算法减少了计算的复杂性。首先,建立由增广变量构造的多智能体系统全局邻居误差动态表达式。其次,通过二次型形式的值函数得到耦合贝尔曼方程和Hamilton?Jacobi?Bellman（HJB）方程。再次,求解耦合HJB方程的最优解,得到多智能体最优一致性的纳什均衡解,并给出纳什均衡证明。从次,基于无模型的非策略Q学习算法,求解多智能体最优一致性的纳什均衡解。最后,利用批判神经网络结构,结合梯度下降法实现了所提出的算法,并通过仿真实例验证了算法的有效性。     

时变领航情况下多智能体网络一致性分析与应用

针对个体动态为一阶积分器的多智能体网络,研究时变领航情况下网络的一致性.当只有部分个体已知领航者状态时,基于智能体间的相对状态,提出分布式控制协议,应用图论、矩阵理论和稳定性理论给出有向固定拓扑网络实现一致的充要条件及算法.拓展算法至当智能体间具有固定相对状态偏差时,给出分布式控制协议和网络实现一致的充要条件及算法.仿真实验结果表明:基于文中算法的控制协议可以实现只有部分智能体已知时变领航情况下的一致性追踪,基于拓展算法的控制协议可使多车辆在一定时间保持理想编队.该研究结果对于多智能体协调控制问题具有参考意义,也为多车辆编队控制问题提出新的思路.     

具有外部干扰的离散时间多智能体系统包含控制

对具有外部干扰的高阶线性离散时间多智能体系统的包含控制进行了研究,设计了一种离散时间干扰观测器,利用该观测器提出了基于状态反馈的包含控制协议。运用李雅普诺夫稳定性理论,对该系统进行了收敛性分析,得到了包含达到的条件。最后,利用数值模拟验证了所得理论结果的正确性。     

一类离散时间非线性多智能体系统的一致性

研究了离散时间非线性多智能体系统的一致性问题。针对递归非线性模型中的未知参数,利用泰勒展开式推导了投影算法辨识参数。基于把参数估计值作为参数真值的基本设计思想和自适应控制理论中的必然等价原则,利用智能体的邻居历史信息,提出了分布式自适应控制律,使得多智能体系统达到了一致性。最后用仿真验证了理论结果的有效性和可行性。     

二阶多智能体系统拓扑切换下的领导跟随一致性

在有积极领导者且系统网络拓扑切换的条件下,对二阶非线性多智能体系统的领导跟随一致性进行了研究. 协议在非脉冲时刻采取连续控制,在脉冲时刻采取离散控制,且脉冲时刻创新性地提出各智能体的速度增量既与邻接智能体的位移状态有关又与速度状态有关. 构建新模型的误差系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用数学归纳法和其他相关知识,得到系统拓扑图无向且连通时系统实现一致性必须满足的充分条件,并用Matlab软件实例仿真验证了结果的正确性.     

多智能体系统的自适应事件触发平均一致性

针对一阶多智能体系统的平均一致性问题,本文基于自适应事件的控制方法,研究了具有无向连通拓扑结构的一阶多智能体系统的平均一致性。为了确保平均一致性成立,并使系统的控制性能得到提高,分析了多智能体系统通信拓扑图的特性,设计了一种基于事件的自适应控制协议。该协议利用基于状态误差的自适应事件触发条件,使智能体之间的信息传递仅在触发条件成立的时刻进行。同时,基于Lyapunov稳定性理论,得到系统实现平均一致的充分条件,对固定拓扑和切换拓扑情形进行研究,通过Matlab软件进行仿真分析。仿真结果表明,在自适应事件触发控制下,系统的事件触发频率更快,使系统的控制性能得到提高,验证了理论结果的有效性。该研究为多机器人系统的协作问题提供了理论基础。     

有向网络拓扑下非线性多智能体系统的固定时间包含控制

针对具有本质非线性动态的多智能体系统,研究固定时间的包含控制问题.假设只有部分跟随智能体能够直接获取领导智能体的状态信息,而且跟随智能体的通信拓扑是有向的,设计分布式的控制协议来解决固定时间的包含控制问题.利用代数图论、矩阵理论和固定时间稳定性理论,得到了系统解决包含控制问题的拓扑条件.最后仿真实例验证了理论的正确性.     

非线性多智能体系统的固定时间包含控制

针对有向拓扑结构下具有非线性动力学和未知干扰的多智能体系统,研究了固定时间包含控制问题(假设智能体之间的通信拓扑是有向的,跟随者还受到未知干扰的影响).基于代数图论、矩阵理论和固定时间稳定性理论,证明了所提出的控制协议可以解决固定时间包含控制问题.最后,通过仿真实例,证明了理论结果的有效性.     

Consensus and formation control of discrete-time multi-agent systems

Consensus problems for discrete-time multi-agent systems were focused on.In order to design effective consensus protocols,which were aimed at ensuring that the concerned states of agents converged to a common value,a new consensus protocol for general discrete-time multi-agent system was proposed based on Lyapunov stability theory.For discrete-time multi-agent systems with desired trajectory,trajectory tracking and formation control problems were studied.The main idea of trajectory tracking problems was to ...     

多智能体系统的协调控制研究综述

近年来,多智能体系统的协调控制在多机器人合作控制、交通车辆控制、无人飞机编队和网络的资源分配等领域有着广泛的应用,成为当前控制学科的一个热点问题.首先介绍了多智能体系统的研究背景、智能体的概念和相关的图论知识;然后从多智能体系统协调控制包含的几个问题入手,即群集问题、编队控制问题、一致性问题和网络优化问题等,对其国内外的发展现状进行了总结和分析;最后,给出了多智能体系统有待解决的一些问题,以促进对多智能体系统协调控制理论与应用的进一步研究.     

基于牵引控制的高阶线性多智能体系统 自适应输出一致性

主要研究了高阶线性多智能体系统的自适应控制输出一致性问题。首先,结合牵引控制,分别提出了基于静态增益和动态增益牵引输出一致性协议,得到了输出一致性达到的条件;然后,利用Lyapunov稳定性理论给出了系统的收敛性分析;最后,通过数值仿真验证了所得结论的有效性。     

基于时滞状态导数反馈的一阶多智能体系统采样控制的一致性

在具有加权项的时滞状态导数反馈协议下,研究了一阶多智能体系统采样控制的一致性问题。针对多智能体系统很难保证信息连续传递的现实情况,应用时滞分解技术将一致性协议进行了分解,给出了基于采样数据的离散时间一致性协议。在离散时间一致性协议下,给出了一阶时滞多智能体系统渐近实现平均一致的充要条件。当一致性协议退化为较为简单的情况时,将系统渐近实现平均一致的充要条件简化为一个不等式组。最后,相关结论的有效性通过数值仿真被验证。     

基于事件触发脉冲控制的具有ROUs和RONs的非线性多智能体系统的领导跟随一致性研究

设计了一个基于Lyapunov函数的事件触发函数,并在此基础上研究了一类具有随机发生不确定性和随机发生非线性的多智能体系统在事件触发脉冲控制策略下的领导跟随一致性。与人为设置脉冲时刻序列的控制方式不同,事件触发脉冲控制策略中脉冲控制时刻的产生依赖于事件触发函数,且当触发条件被满足时才激发脉冲控制,从而减少不必要的控制次数以及系统的资源消耗。基于脉冲微分方程理论、代数图论和Lyapunov稳定性理论,给出了受控多智能体系统实现领导跟随一致性所需要满足的充分性条件,同时证明了Zeno行为可以被排除。最后,通过Matlab实例仿真验证了本文理论结果的有效性。     

Affine formation maneuver tracking control of multiple second-order agents with time-varying delays

This paper considers an affine maneuver tracking control problem for leader-follower type second-order multi-agent systems in the presence of time-varying delays, where the interaction topology is directed. Using the property of the affine transformation,this paper gives the sufficient and necessary conditions of achieving the affine localizability and extends it to the second-order condition. Under the(n + 1)-reachable condition of the given n-dimensional nominal formation with n + 1 leaders, a formation of agents can be reshaped in arbitrary dimension by only controlling these leaders. When the neighboring positions and velocities are available, a formation maneuver tracking control protocol with time-varying delays is constructed with the form of linear systems, where the tracking errors of the followers can be specified. Based on Lyapunov-Krasovskii stability theory, sufficient conditions to realize affine maneuvers are proposed and proved, and the unknown control gain matrix can be solved only by four linear matrix inequalities independent of the number of agents. Finally, corresponding simulations are carried out to verify the theoretical results, which show that these followers can track the time-varying references accurately and continuously.     

多Agent网络管理系统研究

为提高网络系统的稳定性、可靠性和可维护性,提出了一种基于网络设备运行状态参数的网络故障诊断方法,该方法结合多智能体技术,具有运算简单、故障诊断速度快等特点,为网络管理的研究提供了一种新的途径.同时还结合实际网络的运行特点,研究了基于上述方法的多智能体网络管理系统实现问题,利用简单网络管理协议(simple network management protocol,SNMP)及远程终端会话协议(telecommunication network protocol,TELNET)实现了网络故障监测、诊断和故障处理的闭环网络管理.经系统实例研究表明,该网络管理系统不仅具有良好的智能和自学习能力,而且有效地缩短了网络故障的响应及处理时间,提高了网络运行的可靠性.