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动态阻尼环境下多领导者群体机器人系统协同跟踪控制

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机器人 2011年第4期33卷 385-393页

作者：刘宗春田彦涛李成凤吉林大学通信工程学院吉林长春130025 吉林大学工程仿生教育部重点实验室吉林长春130025

研究了动态阻尼环境下具有多个领导者的群体机器人系统的协同跟踪问题.利用蚁群算法规则根据个体周围邻居的局部跟踪情况和领导者的需求信息确定自己的跟踪目标,实现了群体按照领导者需求分裂成不同大小的子群体进行跟踪的目的.提出了... 详细信息

研究了动态阻尼环境下具有多个领导者的群体机器人系统的协同跟踪问题.利用蚁群算法规则根据个体周围邻居的局部跟踪情况和领导者的需求信息确定自己的跟踪目标,实现了群体按照领导者需求分裂成不同大小的子群体进行跟踪的目的.提出了模糊自适应整定控制器参数的方法,使群体机器人系统克服环境中动态阻尼的影响.仿真结果验证了上述方法的有效性.

关键词：群体机器人系统多领导者蚁群算法阻尼环境协同控制

具有多领导者的二阶多智能体系统时变编队控制

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湖北师范大学学报（自然科学版） 2022年第4期42卷 53-58,95页

作者：李加程杨青胜韩涛肖波湖北师范大学电气工程与自动化学院湖北黄石435002

研究了具有多个领导者的二阶多智能体系统时变编队问题。首先,针对多领导者的二阶多智能体系统提出了时变编队控制协议。其次,通过代数图论、Riccati方程和Lyapunov稳定性理论证明了控制协议的稳定性,并得到了系统实现时变编队控制的充... 详细信息

研究了具有多个领导者的二阶多智能体系统时变编队问题。首先,针对多领导者的二阶多智能体系统提出了时变编队控制协议。其次,通过代数图论、Riccati方程和Lyapunov稳定性理论证明了控制协议的稳定性,并得到了系统实现时变编队控制的充分条件。最后,利用数值仿真验证了控制算法的有效性和准确性。

关键词：时变编队多智能体系统多领导者

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一种改进的多领导者蜂拥算法及其性能分析

小型微型计算机系统 2014年第9期35卷 2116-2121页

作者：钟午张伟康怀褀罗净电子科技大学电子科学技术研究院成都611731

由于不同领导者位置关系的不确定性,传统的多领导者蜂拥算法会在局部产生不利于系统收敛的虚拟吸引力.针对这个问题,引入一个排斥势能函数,并在此基础上提出一种改进的多领导者蜂拥算法.通过理论分析,证明了算法的稳定性和速度的一致性... 详细信息

由于不同领导者位置关系的不确定性,传统的多领导者蜂拥算法会在局部产生不利于系统收敛的虚拟吸引力.针对这个问题,引入一个排斥势能函数,并在此基础上提出一种改进的多领导者蜂拥算法.通过理论分析,证明了算法的稳定性和速度的一致性,并证明各个子系统的位置中心将最终趋于其对应领导者的位置.最后,通过仿真验证了算法的有效性和定理中的结论.仿真统计结果表明,在智能体初始位置随机分布的多智能体系统中,本文提出的算法使得系统的渐近收敛时间更短、更稳定.

关键词：多领导者蜂拥算法势能函数稳定性分析

具有通信约束的多领导者多智能体系统的一致性研究

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具有通信约束的多领导者多智能体系统的一致性研究

作者：欧阳德强新疆大学

学位级别：硕士

近年来,随着分布式网络及多智能体系统的迅速发展,合作协调控制成为控制领域研究的一个热点.一致性问题作为多智能体之间合作协调的基础,受到来自各个领域研究者越来越多的关注.因此本文主要研究多智能体网络的一致性问题.所谓一致性,... 详细信息

近年来,随着分布式网络及多智能体系统的迅速发展,合作协调控制成为控制领域研究的一个热点.一致性问题作为多智能体之间合作协调的基础,受到来自各个领域研究者越来越多的关注.因此本文主要研究多智能体网络的一致性问题.所谓一致性,就是寻找恰当的控制律使得所有智能体关于某个感兴趣的量达到相同的状态.为了实现一致,智能体之间需要进行局部的信息交换.由于实际的多智能体经常处在各种复杂的环境当中,智能体本身可能因遭受外部攻击而导致局部的信息交换中断,智能体之间的局部信息交换也因信息的传输和接收而伴有通信时滞和各种噪声.为解决一致性理论中存在的问题和不足,本文运用控制理论、稳定性理论和代数图论等方法,更加系统深入地研究了复杂环境下动态多智能体网络的一致性问题.本文的主要内容概括如下:1.概述了多智能体系统的协调控制,特别是一致性的相关背景、研究意义和研究现状,并阐明了本论文研究工作的价值和意义、难点和创新之处.2.给出了文中证明所需要的相关定义、记号和引理.3.第三章、第四章分别研究了基于多领导者的多智能系统在通信约束情况下,收敛到一阶、二阶的一致性问题.基于代数图论、矩阵理论以及稳定性理论的方法,给出了多智能体系统一致的代数条件.

关键词：多智能体系统多领导者一致性通信约束

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部分具有引导信息的多领导者蜂拥控制算法

舰船电子工程 2019年第4期39卷 22-28,116页

作者：丛凯张金春卢翰海军航空大学烟台264001

为了解决多领导者蜂拥控制系统中不具有目标引导信息的智能体目标跟踪丢失的问题,优化跟踪结果,提出了基于连通分支的多领导者蜂拥控制算法。通过连通分支使智能体能够获得分支内其他智能体位置和速度,得到位置和速度质心作为内聚项,加... 详细信息

为了解决多领导者蜂拥控制系统中不具有目标引导信息的智能体目标跟踪丢失的问题,优化跟踪结果,提出了基于连通分支的多领导者蜂拥控制算法。通过连通分支使智能体能够获得分支内其他智能体位置和速度,得到位置和速度质心作为内聚项,加强其跟踪能力。仿真验证表明:与传统的蜂拥控制算法相比,该算法能够加强智能体的跟踪能力,能够更快地跟踪上目标,适用于多个领导者的多智能体蜂拥控制系统中。

关键词：多领导者蜂拥控制连通分支跟踪

学校教研组织分布式领导力的测量及其类型分析--基于社会网络分析法

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教育学报 2022年第2期18卷 148-160页

作者：郑巧李凌艳北京师范大学教育学部北京100875 北京师范大学中国基础教育质量监测协同创新中心北京100875

学校教研组织对于教师的职业生涯、专业发展以及学校教育质量提升都具有无可替代的作用。结合分布式领导力理论,采用社会网络分析法对北京市三所中学共79个教研组织的分布式领导力进行测量,两个测量维度下共提取了三个测量指标。“多领... 详细信息

学校教研组织对于教师的职业生涯、专业发展以及学校教育质量提升都具有无可替代的作用。结合分布式领导力理论,采用社会网络分析法对北京市三所中学共79个教研组织的分布式领导力进行测量,两个测量维度下共提取了三个测量指标。“多领导者”维度可以通过“教师领导者占比”指标来体现;“互动行为实践”维度可以通过“组织活跃度”和“组织互惠性”两个指标来体现。79个教研组织可以划分为三种类型:网状协作型、分散疏离型和条状互惠型。不同学校在组织类型的分布上呈现出了明显的校际特点。

关键词：教研组织分布式领导力社会网络分析多领导者互动行为实践

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几类多智能体系统的迭代学习控制研究

几类多智能体系统的迭代学习控制研究

作者：郭之恒华南理工大学

学位级别：硕士

迭代学习控制是一类适用于不需要精确建模且有重复运动性质的复杂被控系统的智能控制方法,其能够在有限时间区间上通过不断迭代来修正跟踪误差,最终实现系统的实际输出轨迹对期望轨迹的完全跟踪。多智能体系统是由多个智能体组成的复杂... 详细信息

迭代学习控制是一类适用于不需要精确建模且有重复运动性质的复杂被控系统的智能控制方法,其能够在有限时间区间上通过不断迭代来修正跟踪误差,最终实现系统的实际输出轨迹对期望轨迹的完全跟踪。多智能体系统是由多个智能体组成的复杂网络化系统,通过智能体之间的协同交互和信息传递共同完成任务,针对具有周期性运动性质的多智能体系统,计算简便且效率更高的迭代学习控制方法被逐步应用进来。广义多智能体系统是比常义多智能体系统更具有一般性的系统,在实际的工程领域、航天领域和交通领域等有着更为广泛的应用。本文重点研究了几类多智能体系统的迭代学习控制问题,对迭代学习控制理论的进一步推广和完善具有重要意义。本文主要研究内容如下:1.探讨了一类具有状态时滞的单边Lipschitz非线性多智能体系统的迭代学习一致性控制问题,提出了一种开环P型分布式迭代学习控制算法,借助于单边Lipschitz条件给出了算法的收敛条件并进行理论分析,用数值仿真验证了该算法的有效性。2.考虑了一类具有状态时滞的异构线性多智能体系统的输出跟踪问题,分别设计开环和闭环PD型分布式迭代学习控制算法,给出了两种方法的收敛条件并进行了严格证明,结合数值仿真图探讨了该系统在开环和闭环算法控制下的收敛速度问题。3.讨论了一类广义线性多智能体系统的状态跟踪问题,基于矩阵奇异值分解理论,提出了一种新型的连续时间域和离散时间域统一的P-P型分布式迭代学习控制算法,该算法针对系统不同的状态分量,由两部分P型算法混合而成,并给出了所提开环算法的收敛性分析,两个数值仿真实例验证了该算法的有效性。且分析了该系统在有界状态扰动下迭代学习控制的鲁棒性问题。另外,将该类系统推广到含状态时滞的广义线性多智能体领域,并提出了一种连续时间域和离散时间域统一的闭环PD型分布式迭代学习控制算法。4.研究了一类单边Lipschitz广义非线性多智能体系统的迭代学习一致性控制问题,采用一种闭环D型分布式迭代学习控制算法,利用单边Lipschitz条件和二次内部有界条件进行了算法的收敛性分析,仿真实例表明了系统在该算法的作用下,实际输出轨迹能够完全跟踪上期望轨迹。5.针对一类具有多个领导者的广义非线性多智能体系统,跟随者和领导者们之间的通信拓扑为固定不变的有向图,基于迭代学习控制方法,在连续时间域和离散时间域上研究了其包容控制问题,理论分析和数值仿真表明该算法保证了在有限时间区间上,跟随者状态与领导者状态所形成的凸包之间的包容误差是有界的,且在没有初始误差的情况下,当迭代次数趋于无穷时,包容误差收敛到零。

关键词：迭代学习控制多智能体系统广义多智能体系统单边Lipschitz条件时滞多领导者

带有不匹配干扰的二阶多自主体系统有限时间包容控制

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自动化学报 2019年第9期45卷 1783-1790页

作者：李玉玲杨洪勇刘凡杨怡泽鲁东大学信息与电气工程学院烟台264025 新南威尔士大学电气工程与信息学院澳大利亚悉尼2052

针对多自主体系统群集运动问题,本文研究了带有不匹配十扰的二阶系统有限时间包容控制.运用现代控制理论,设计了非线性观测器,对系统未知状态和十扰进行估计.在状态估计的基础上,构建了基于干扰观测器的多自主体系统的协同控制算法.应... 详细信息

针对多自主体系统群集运动问题,本文研究了带有不匹配十扰的二阶系统有限时间包容控制.运用现代控制理论,设计了非线性观测器,对系统未知状态和十扰进行估计.在状态估计的基础上,构建了基于干扰观测器的多自主体系统的协同控制算法.应用代数图论和齐次性理论等方法,分析了二阶多自主体系统有限时间包容控制.数据仿真中应用基于观测器的包容控制算法,使得系统的运动状态最终都收敛到由多个领导者所围成的目标区域中,验证了本文结果的有效性.

关键词：包容控制有限时间不匹配干扰多领导者

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切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制

计算机科学 2020年第S1期47卷 577-582页

作者：赵学远周绍磊王帅磊闫实海军航空大学山东烟台264001

针对切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制问题,基于一致性算法设计了分布式控制器,通过变量代换将领导者的编队控制问题先转化为一致性问题,再通过对Laplacian矩阵的特殊分解,将一致性问题简化为低阶系统的渐进稳定性问题;通过具... 详细信息

针对切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制问题,基于一致性算法设计了分布式控制器,通过变量代换将领导者的编队控制问题先转化为一致性问题,再通过对Laplacian矩阵的特殊分解,将一致性问题简化为低阶系统的渐进稳定性问题;通过具有多领导者的Laplacian矩阵性质,将跟随者的包含控制问题转化为渐进稳定性问题。文中给出切换拓扑平均驻留时间概念,结合线性矩阵不等式和Lyapunov函数给出了一致性控制器的设计步骤,并证明了在所设计的控制器作用下,切换拓扑图条件下的多无人机系统能够实现编队包含状态飞行。在三维空间中对多无人机系统系统进行仿真验证,结果表明所设计的一致性控制器解决了切换拓扑条件下的多无人机系统编队包含控制问题。

关键词：多无人机系统多领导者编队包含控制一致性线性矩阵不等式 Lyapunov函数