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理想通信及通信时延下Euler-Lagrange多智能体系统的一致性控制

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燕山大学学报 2016年第2期40卷 150-157页

作者：刘明佳刘志新李耀民郑磊秦皇岛港股份有限公司第六港务分公司燕山大学电气工程学院中国人民解放军95972部队

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... 详细信息

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。

关键词： Euler—Lagrange(E-L)多智能体系统领导跟随一致性一致性控制时延

高阶多智能体系统的动态一致性控制设计与分析

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高阶多智能体系统的动态一致性控制设计与分析

作者：孙怡心电子科技大学

学位级别：硕士

相比于传统的控制系统,多智能体系统具有更强的功能性,更好的扩充性,更强的鲁棒性,目前受到越来越多的关注。而且多智能体系统在无人机控制,自动驾驶,交通控制领域均得到了广泛的应用。多智能体系统一致性问题的研究一直是众多学科领域... 详细信息

相比于传统的控制系统,多智能体系统具有更强的功能性,更好的扩充性,更强的鲁棒性,目前受到越来越多的关注。而且多智能体系统在无人机控制,自动驾驶,交通控制领域均得到了广泛的应用。多智能体系统一致性问题的研究一直是众多学科领域问题研究的基础。在多智能体一致性问题研究中,为了让其一致性的实现有更好的普适性,越来越多的研究者模拟现实场景中的问题,加入各种各样的障碍,来对多智能体一致性问题进行研究。而与此同时多智能体系统算法的设计与分析也越来越复杂。本文主要研究的是高阶多智能系统控制的一致性的问题。本文假设每个智能体的动力学方程相同,但是每个智能体的内部状态信息不能全部被得到,利用智能体间的输出信息和输入信息重构内部状态信息,基于降维观测协议设计一致性算法,并在此基础上加入事件触发控制策略,对高阶多智能体系统在固定时延和非固定时延两种扰动下分别进行的一致性分析,主要研究内容如下:首先,研究了连续状态下基于降维观测协议的线性高阶多智能体系统一致性控制问题。基于邻居的相关输出,设计控制器,提出了分布式降维观测协议,为了构建这个降阶协议,提出了多步算法。运用积分不等式技术和矩阵理论,得到了多智能体系统一致性的充分条件。最后利用理论分析和数值仿真证明系统的稳定性。其次,研究了带有时延的基于降维观测协议的线性高阶多智能体系统一致性控制问题。在上一步的控制器设计的基础上,分别加入了固定的通信时延和时变通信时延。并提出多步算法,得出降维协议的参数和计算时延的表达式。同样利用理论分析和数值仿真证明,在基于降维观测协议的基础上,在固定的输出时延和时变输入时延的扰动下,系统均实现稳定性。最后,为了强化系统的实用性,可靠性。分析了基于降维观测和事件触发机制的系统,在具有固定的输出时延和时变输入时延的扰动下的一致性问题。给出事件触发下控制器设计,按照事件触发条件,重构得出降维协议的参数和计算时延的表达式。利用理论分析和数值仿真证明,在固定的输出时延和不超过最大时延的任意非一致性输出时延下,系统均能实现稳定性,并且排除了触发时间序列的Zeno行为。

关键词：降维观测协议高阶多智能体一致性控制 Zeno行为非一致时延

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几类多智能体系统一致性控制问题研究

几类多智能体系统一致性控制问题研究

作者：张砚晖渤海大学

学位级别：硕士

多智能体系统采取分布式控制技术,能够实现单系统所不能实现的控制目的,其广泛应用于生物系统,无人机、移动机器人的编队控制,群集、网络资源的分配控制等领域。一致性问题是多智能体系统研究的根本问题。一致性指的是经由智能体之间的... 详细信息

多智能体系统采取分布式控制技术,能够实现单系统所不能实现的控制目的,其广泛应用于生物系统,无人机、移动机器人的编队控制,群集、网络资源的分配控制等领域。一致性问题是多智能体系统研究的根本问题。一致性指的是经由智能体之间的信息传递,最终使系统状态或输出趋于一致。本论文主要研究几类高阶多智能体系统的一致性控制问题。主要研究如下:第三章针对具有随机扰动的非线性多智能体系统,研究了有限时间协同跟踪问题。在反步后推法的框架下,提出了一种新的有限时间稳定准则,可以保证智能体的输出在有限时间内达到一致。此外,还设计了一种新的自适应量化控制协议来减少通信负担。最后证明在这种控制方案下,跟踪误差在有限的时间内收敛到原点的小邻域内。第四章针对带有增益未知的高阶非线性多智能体系统,利用指定性能控制,解决了多智能体系统的一致性量化控制问题。与有限时间控制不同,设计一个加度函数来实现多智能体系统在给定的有限时间内跟踪误差收敛到一个给定的紧集。基于李雅普诺夫稳定性理论和反步后推框架设计分布式控制器和自适应律。最后,仿真结果说明了提出方法的有效性。第五章针对带有执行器故障的高阶非线性多智能体系统,解决了多智能体系统事件触发一致性问题。在控制器的设计过程中,结合反步后推法和李雅普诺夫稳定性理论,通过中间变量将事件触发控制信号嵌入到故障模型中。证明了设计的控制器在保证系统的稳定性和输出一致性的同时,还保证了系统不存在芝诺行为。最后,Matlab仿真结果说明了提出方法的有效性。

关键词：一致性控制自适应反步后推控制多智能体系统量化控制事件触发控制

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线性多智能体系统有限时间最优一致性控制

线性多智能体系统有限时间最优一致性控制

DoS攻击下基于观测器的多智能体系统一致性控制

2022中国自动化大会

作者：王巍徐朝玉黄自鑫陈子鹏杜建华中南财经政法大学信息与安全工程学院中国地质大学(武汉)机械与电子信息学院武汉工程大学电气信息学院

一般地,离散时间线性多智能体系统的有限时间最优一致性控制问题依赖于求解离散时间耦合的时变Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程。为实现有限时间最优一致性控制,本文设计了一种分布式单一自适应评价网络(D-SNAC)算法,通过设计一种由... 详细信息

一般地,离散时间线性多智能体系统的有限时间最优一致性控制问题依赖于求解离散时间耦合的时变Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程。为实现有限时间最优一致性控制,本文设计了一种分布式单一自适应评价网络(D-SNAC)算法,通过设计一种由时变权重构成的单一自适应评价网络,来逼近未知共态变量以后向时间的方式逼近求解耦合时变的HJB方程,与传统双网络相比减少了计算量。同时,考虑神经网络逼近残差,应用最小二乘法更新自适应评价神经网络权重。最后,通过仿真实例验证了算法的有效性。

关键词：有限时间一致性控制最优控制自适应评价网络

来源： cnki会议评论

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南通大学学报（自然科学版） 2023年第2期22卷 66-74页

作者：钟叶曹阳东南大学网络空间安全学院江苏南京211189

研究了在拒绝服务(denial-of-service,DoS)攻击下部分状态可测的线性多智能体系统的一致性问题。首先,提出一种新的事件触发控制策略,通过引入一类基于输出信息对智能体状态进行估计的观测器,有效减少了控制器更新的频率;然后,在存在攻... 详细信息

研究了在拒绝服务(denial-of-service,DoS)攻击下部分状态可测的线性多智能体系统的一致性问题。首先,提出一种新的事件触发控制策略,通过引入一类基于输出信息对智能体状态进行估计的观测器,有效减少了控制器更新的频率;然后,在存在攻击的情况下,建立数学模型,获得了关于攻击允许的攻击频率和持续时间的充分条件,在此条件下系统可以保持一致;接着,利用Lyapunov稳定性理论对所提出的控制策略进行了严格的验证,并且在闭环系统中排除了芝诺(Zeno)行为;最后,给出一个仿真算例验证了所提方法的有效性。仿真结果表明:在存在Dos攻击的情况下,系统仍能渐进地实现一致性。

关键词：多智能体系统拒绝服务攻击一致性控制事件触发控制观测器

产品一致性控制在锂电池工厂质量保证能力要求中的体现

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中国认证认可 2024年第5期 51-52页

作者：王昕北京赛西认证有限责任公司

一、问题题的的提提出出便携式电子产品用锂离子电池和电池组(以下简称锂电池)已经国家认监委明确纳入CCC认证管理范畴,并将于2024年8月1日起全面实施。CNCA-C09-01:2023《强制性产品认证实施规则电子产品及安全附件》规定此类产品的认... 详细信息

一、问题题的的提提出出便携式电子产品用锂离子电池和电池组(以下简称锂电池)已经国家认监委明确纳入CCC认证管理范畴,并将于2024年8月1日起全面实施。CNCA-C09-01:2023《强制性产品认证实施规则电子产品及安全附件》规定此类产品的认证模式为:“型式试验+获证后监督”或“型式试验+初始工厂检查+获证后监督”。

关键词：型式试验锂电池一致性控制锂离子电池和电池组安全附件便携式电子产品强制性产品认证 CCC认证

基于一致性算法的直流微电网储能系统功率分配技术

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电力系统自动化 2020年第7期44卷 61-69页

作者：刘忠杨陈蒋玮李培培杨波梁铭国网江苏省电力有限公司扬州供电分公司江苏省扬州市225000 东南大学电气工程学院江苏省南京市210096 中国电力科学研究院有限公司(南京) 江苏省南京市210003

以直流微电网中的分布式储能系统为研究对象,分析了储能单元间存在的功能、参数和信息的不对称性,并提出了混合储能单元多工作模式下最大输出功率及等效荷电状态(SOC)的评估方法。在此基础上,提出了一种基于离散一致性算法的分布式储能... 详细信息

以直流微电网中的分布式储能系统为研究对象,分析了储能单元间存在的功能、参数和信息的不对称性,并提出了混合储能单元多工作模式下最大输出功率及等效荷电状态(SOC)的评估方法。在此基础上,提出了一种基于离散一致性算法的分布式储能系统负荷功率分配分层控制策略:在下层,以储能单元多模式参数评估为依据,使用动态下垂控制对各储能单元输出功率进行一次分配;在上层,以减小分布式储能系统等效SOC差异为目标,利用相邻单元之间的的弱通信,使用离散一致性算法产生电流修正量,直接调节下垂控制电流参考值,动态调整处于不对称工作状态的各混合储能单元的输出功率。最后,在MATLAB/Simulink中建立了仿真模型,对所提控制策略进行了仿真验证。

关键词：直流微电网分布式储能混合储能系统下垂控制一致性控制

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一致性算法和领航跟随法结合的多机编队控制

航天控制 2022年第6期40卷 46-52页

作者：刘志江宋友李国宾屈瑞邓丽北京航空航天大学软件学院北京100191 中国科学院国家空间科学中心复杂航天系统电子信息技术重点实验室北京100190

针对多无人机执行编队飞行任务过程中在时间、空间、姿态多维度协同配合的问题,提出了一致性算法和领航跟随法相结合的无人机编队控制方法。基于领航跟随法将无人机分为领航机和跟随机,领航机和跟随机共同组成无人机编队。在此基础上设... 详细信息

针对多无人机执行编队飞行任务过程中在时间、空间、姿态多维度协同配合的问题,提出了一致性算法和领航跟随法相结合的无人机编队控制方法。基于领航跟随法将无人机分为领航机和跟随机,领航机和跟随机共同组成无人机编队。在此基础上设计了无人机运动学模型和基于一致性算法的编队控制器。实现了无人机编队飞行控制系统,控制多无人机执行协同探测编队飞行任务。最后,使用三台无人机开展飞行实验,验证了该编队飞行控制方法的有效性,为使用无人机模拟卫星来测试星载有效载荷设备提供了支持。

关键词：多无人机编队控制一致性控制领航跟随法

具有链式动力学的多智能体系统的固定时间一致性研究

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具有链式动力学的多智能体系统的固定时间一致性研究

作者：白强电子科技大学

学位级别：硕士

随着科学技术的不断发展，动物群体的集群现象受到学者们的广泛关注，多智能体系统已经成为控制领域的一个热点研究对象。多智能体系统是由大量具有独立功能且能够进行存储计算的智能体组成的复杂系统。智能体是具有物理意义的或者抽象... 详细信息

随着科学技术的不断发展，动物群体的集群现象受到学者们的广泛关注，多智能体系统已经成为控制领域的一个热点研究对象。多智能体系统是由大量具有独立功能且能够进行存储计算的智能体组成的复杂系统。智能体是具有物理意义的或者抽象的个体，其状态量通常受到智能体自身结构、外部干扰、系统控制输入等各方面因素的影响。在这类问题的研究中，具有领导者和跟随者的多智能体系统逐渐受到学者们的重点探讨，其领导者可以是虚拟的或者抽象的。结合实际工程的背景，这类系统需要在固定时间内达到一致稳定的要求。因此，本文研究了领导者和跟随者均具有外部扰动或不确定动力学的多智能体系统固定时间一致性问题，主要工作内容如下：　　一、本文旨在探讨非完整链式多智能体系统的固定时间一致性控制问题。针对共识跟踪控制算法，深入研究了相关原理，包括代数图论、Lyapunov稳定性定理和滑模变结构控制原理等，最终构建出一个完备的Lyapunov函数，以便更好地分析系统的稳定性。　　二、基于轮式移动机器人的运动学背景，建立基于有向拓扑结构的多智能体系统的动力学模型，分析了该系统的固定时间一致稳定的问题。对于有向拓扑结构，提出了一种分布式观察器，使得所有跟踪者在一定时限内精确预测出领导者的状态，而不需要依赖于其他智能体，从而大大提高了领导者的可靠性和可信度。接着，通过滑模控制理论，构造出一种滑模面，并利用Lyapunov函数构建了一个基于观测器的分布式控制方案，以确保控制系统在固定时间内达到一致性。同时导出了系统固定时间稳定的收敛时间，并且稳定时间与智能体的初始状态完全独立。

关键词：固定时间稳定性一致性控制分布式控制多智能体系统