多智能体系统一致性问题的控制器与拓扑协同优化设计

本文考虑多智能体系统一致性问题的控制与拓扑协同优化设计.首先在给定的二次性能指标下,对多智能体系统的分布式一致性控制协议寻优,得到依赖于网络拓扑图拉普拉斯矩阵的最优控制器.其次,为进一步最大限度地减少拓扑之间的连边,又不降低多智能体系统的收敛速度,通过权衡系统的通信能量和控制能量,寻求网络拓扑的优化设计,给出了拓扑优化算法和多智能体系统特征值的优化方法.最后,仿真研究验证了在控制器优化的基础上进一步寻求拓扑优化,可大大提升系统的一致性性能.     

切换拓扑和不可靠通信条件下二阶非线性多智能体系统一致性

笔者研究了具有切换拓扑及不可靠通信的二阶非线性多智能体系统一致性跟踪问题。针对不连续的时间通信约束,笔者设计了基于反馈增益的分布式一致性跟踪控制协议,并通过Lyapunov稳定性理论和矩阵论,证明了所有跟随者都能以指数收敛速度渐近跟踪领导者,同时给出了通信率和收敛速率之间的关系。最后,通过仿真验证了所提出控制协议的有效性。     

分布式离散多智能体系统在固定和切换拓扑下的编队控制

研究多智能体系统在分布式采样控制下固定拓扑和时变通信拓扑时的追踪和编队问题. 首先分析目标系统 在没有输入时的稳定性; 然后分别给出在固定和时变通信拓扑下使各智能体完成追踪和编队的控制协议, 并给出了系统稳定时采样间隔需满足条件的充分性和必要性证明; 最后通过仿真研究验证了所提出算法的有效性.

     

多智能体系统离散时间一致性问题中的参数设计

研究二阶多智能体系统在固定、有向通信拓扑条件下的离散时间一致性问题.针对每个智能体,采用基于速度、位置的分布式控制协议,分析速度、位置增益系数以及采样周期等参数对系统一致性的影响.结果表明,要实现二阶多智能体系统的一致性控制,在保持个体之间通信拓扑有生成树的同时,控制协议中的各个参数还必须满足一定的约束条件.系统拉普拉斯矩阵的特征值和采样周期对系统能否实现渐近一致起到了关键的作用.最后,给出一致性控制中参数设计的一种可行方法,并通过仿真对理论分析的正确性进行验证.     

一种多智能体系统抗毁性拓扑结构构建方法

拓扑结构抗毁性对多智能体系统分布式协同控制完成既定的目标任务具有重要意义.文中研究多智能体系统拓扑结构,提出基于权重的分簇方法,通过虚拟骨干网的分布式提取,完成层次型拓扑结构的构建.在基于簇的层次型结构的基础上,提出关节点判断与中继节点运动控制相结合的分布式方法,实现网络的双连通,并阐述该方法在网络化火控系统中的应用.实验表明文中提出的概念和方法能提高多智能体系统拓扑结构的灵活性和抗毁性,为网络化无人作战理论在实践中的应用打下良好基础.     

有向切换拓扑下多智能体系统编队控制

针对多智能体系统编队形成过程中受lur’e型非线性项影响,并考虑降低系统通信要求,基于一致性理论,设计了分布式控制器,使得多智能体系统形成时变编队。利用Laplacian矩阵的特殊性质,对其进行分解,将多智能体系统的编队控制问题转化为低阶系统的稳定性问题。给出了切换拓扑的平均驻留时间概念,据此提供了一种设计分布式控制器的步骤,利用线性矩阵不等式和Lyapunov函数证明了有向切换拓扑条件下,多智能体系统受lur’e型非线性项影响时能够形成时变编队。通过仿真验证了所设计控制器的有效性。     

固定和切换拓扑下多智能体系统二分容错状态一致性研究

针对具有传感器故障的连续时间线性领导-跟随多智能体系统,研究了固定和切换拓扑下的二分容错状态一致性问题。首先,考虑不存在传感器故障的情况,提出了一种基于状态反馈的分布式二分一致性控制协议;其次,考虑存在传感器故障和状态不可测的情况,根据邻居交互信息构造新型分布式状态和故障观测器,并提出了基于输出反馈的分布式二分容错一致性控制协议;最后,进一步考虑通信拓扑发生切换的情况,提出了一种基于观测器的输出反馈二分容错一致性控制协议。理论分析和仿真算例均验证了不同情况下提出的分布式控制策略能够消除传感器故障带来的不良影响,同时,可实现预期的二分状态一致。     

面向供电可靠性的配电自动化建设研究

为了提高配电网供电可靠性,本文按照智能电网对配电网规划建设以及配电自动化相关技术标准和要求,对中心城市配电自动化建设方案进行研究。详细介绍了配电自动化的通信系统包括4G双卡通信、塑料光纤通信、石英光纤通信的特点及其应用,根据配电自动化系统功能灵活配置通信网络结构,以提供合理高效的通信系统。然后基于智能配网自动化设备的实现功能,结合智能真空断路器与故障定位设备配合使用,高性价比的方案实现故障的隔离和定位从而大大缩短故障停电时间,提高供电可靠性。最后重点对配电自动化的主站系统的设计进行分析与研究,包括其自动化管理平台、功能、组网方式、馈线自动化及主站系统扩展研究,并以10kV馈线“手拉手”型简单环网结构为例模拟展示馈线自动化。     

有向切换通信拓扑下多无人机分布式编队控制

本文对多无人机分布式时变编队控制问题进行了研究. 无人机之间的通信拓扑假定是有向和切换的. 基于 自身状态与邻居状态的相对局部信息构建了分布式编队控制器. 通过引入一个恰当的编队误差向量, 将有向切换 通信拓扑下的多无人机编队问题转化为一个切换系统的镇定问题. 基于Lyapunov稳定性分析方法得到了达成编队 的充分性条件. 仿真实验结果验证了结论的有效性.     

DPM智能电力仪表硬件组成及通信原理分析

本文主要分析了ＤＰＭ智能电力仪表的硬件组成、工作原理和运行机制，讨论了数据采集、数据通信、数据存储和人机交互等电路模块。本文还着重讨论了用ＤＰＭ仪表构成分布式测控系统时的数据通信技术，其中包括拓扑结构、硬件组成、传输方式、通信协议及有关接口。