线性时滞多智能体系统多类型拓扑切换下的一致性

针对带有时变时滞协议的连续时间线性高阶多智能体系统在多类型有向通信拓扑切换下的一致性问题进行研究.考虑多智能体系统在可一致与不可一致通信拓扑之间进行切换的情况.通过一个线性变换将该一致性问题等价地转化为一个切换时滞系统的稳定性问题.基于切换系统稳定性理论与时滞系统理论,利用平均驻留时间方法分析,以线性矩阵不等式(linear matrix inequalities,LMIs)的形式给出多智能体系统达到状态一致的充分条件.数值实例验证了理论分析所得结论的正确性.     

切换拓扑结构下的多智能体系统的可控性

针对主-从网络下多智能体系统的可控性问题,本文在领导者-跟随者框架下,利用图论和矩阵的方法,研究了多智能体系统在切换拓扑结构情况下的可控性。基于积分器模型的多智能体系统的切换拓扑结构,通过设计切换序列,实现了对多智能体系统在切换拓扑结构下的可控性,并对其可控性进行了新的尝试与研究;同时应用线性切换理论与数例分析,验证了积分器模型的多智能体系统在切换拓扑结构下可控性实现的充要条件,拓展了多智能体系统可控性的研究方法。该研究对系统的可控性发展具有一定的实际应用价值。     

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。     

具有切换拓扑结构的多智能体系统故障估计

针对具有切换拓扑结构的多智能体系统,研究基于模型依赖平均驻留时间的多智能体系统的执行器故障估计问题。基于相对输出估计误差,为多智能体系统设计观测器,并由此建立全局动态误差方程。考虑拓扑结构变化和存在干扰的情况,基于切换系统稳定性理论和故障诊断理论,利用模型依赖平均驻留时间方法,分析给出观测器存在条件及参数设计判据,通过适当的故障估计算法,得到故障估计误差指数收敛且满足H_∞性能的充分条件,并以线性矩阵不等式的形式给出。对多智能体系统进行仿真验证,结果表明所提出方法的正确性和有效性。     

二阶非线性多智能体系统的脉冲一致性

针对非线性多智能体系统在切换拓扑条件下的二阶一致性问题,通过脉冲控制方法,利用图论、矩阵理论和Lyapunov稳定性理论,得出该智能体系统达到二阶一致性的充分条件。数值模拟结果表明,非线性多智能体系统在充分条件下可实现二阶一致性。     

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.     

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。     

一类二阶非线性多智能体系统的固定时间同步控制

研究了一类具有主从结构的二阶非线性多智能体系统的固定时间同步问题.基于齐次系统理论,设计了一个新的固定时间同步控制算法,使得多智能体系统可以在固定时间之内达到同步.理论研究表明,多智能体系统的同步时间可以预先确定并且不依赖于任何系统初始条件.最后,对多智能体系统的同步进行了数值仿真,验证了该方法的有效性.     

基于一致性算法的多智能体系统能控性性质

针对多智能体系统能控性方面的问题,采用图论及矩阵的方法研究了多智能体系统在对称拓扑和多领航者情况下的能控性,给出了拓扑结构为对称的系统能控性的几个性质。在领航者为多个时,指出了不对称的拓扑结构不再是多智能体系统能控性的必要条件。证明结果表明,图中连通枝的对称性（不是整个图对称）将导致系统的不能控以及在领航者是多个的情况下,如果领航者是来自任意的单元素单元,那么系统是不能控的。该结果为分析基于一致性算法的多智能体能控性提供了新的启示。     

基于抽象时间空间模型的混杂系统综述

介绍了混杂系统的概念,分类比较了混杂系统的层次结构模型、混杂Petri网模型、切换系统模型、自动机模型和混合逻辑动态系统模型.重点讨论了抽象时间空间模型,并且通过引入一个不改变系统稳定性的映射分析了它的稳定性.然后对鲁棒控制和优化控制两种混杂系统控制方法进行了总结.最后提出了推广抽象时间空间模型做进一步分析的混杂系统研究方向.     

Multiagent reinforcement learning through merging individually learned value functions

In cooperative multiagent systems, to learn the optimal policies of multiagents is very difficult. As the numbers of states and actions increase exponentially with the number of agents, their action policies become more intractable. By learning these value functions, an agent can learn its optimal action policies for a task. If a task can be decomposed into several subtasks and the agents have learned the optimal value functions for each subtask, this knowledge can be helpful for the agents in learning the optimal action policies for the whole task when they are acting simultaneously. When merging the agents‘ independently learned optimal value functions,a novel multiagent online reinforcement learning algorithm LU - Q is proposed. By applying a transformation to the individually learned value functions, the constraints on the optimal value functions of each subtask are loosened. In each learning iteration process in algorithm LU - Q, the agents‘ joint action set in a state is processed. Some actions of that state are pruned from the available action set according to the defined multiagent value function in LU - Q. As the items of the available action set of each state are reduced gradually in the iteration process of LU - Q, the convergence of the value functions is accelerated. LU - Q‘s effectiveness, soundness and convergence are analyzed, and the experimental results show that the learning performance of LU-Q is better than the performance of standard Q learning.     

集值映射空间中三种拓扑结构的关系

在集值映射空间中引进了柯西＊一致收敛拓扑，给出了＊一致收敛拓扑、柯西＊一致收敛拓扑和紧致处＊一致收敛拓扑等价的充分和必要条件．     

The Uniform Convergence Topology On Multi-valued Mapping Space

ＴｈｅＵｎｉｆｏｒｍＣｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅＴｏｐｏｌｏｇｙＯｎＭｕｌｔｉ－ｖａｌｕｅｄＭａｐｐｉｎｇＳｐａｃｅ￥ＸＩＮＹｕｍｅｉ；ＸＩＥＨｏｎｇｚｈｅｎｇ（辛玉梅，谢鸿政）（Ｄｅｐｔ．ｏｆＭａｔｈｅｍａｔｉｃｓＨａｒｂｉｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃ...     

Consensus tracking protocol and formation control of multi-agent systems with switching topology

Consensus tracking control problems for single-integrator dynamics of multi-agent systems with switching topology are investigated.In order to design effective consensus tracking protocols for a more general class of networks,which are aimed at ensuring that the concerned states of agents converge to a constant or time-varying reference state,new consensus tracking protocols with a constant and time-varying reference state are proposed,respectively.Particularly,by contrast with spanning tree,an improved con...     

有界扰动饱和不确定切换系统鲁棒控制器设计

为了避免具有“饱和输入”和“持续有界干扰”的控制系统对性能指标的负面影响,研究了一类有界扰动饱和多胞不确定性切换系统在分段Lyapunov函数切换方式下的稳定鲁棒性.在给定的切换函数作用下,根据分段Lyapunov函数和几个相关引理,推导出使饱和切换系统具有稳定鲁棒性的若干个矩阵不等式约束条件.通过求解矩阵不等式约束条件下的稳定吸引域最优解,设计出使系统达到局部指数收敛的状态反馈控制器,并给出了系统最大吸引域.在持续的扰动条件下,仿真结果表明,该设计方法具有较强的稳定鲁棒性.     

基于分布式抗差最小二乘法的状态估计

针对电力系统互联的必然趋势,在研究传统算法和分布式算法的基础上,提出了基于结构和电压等级分布的组合分布式状态估计算法,建立了相应的数学模型。抗差估计理论主要研究抗拒少量粗差对估值的影响。拓扑错误和坏数据可以分别看作带有粗差的网络参数和量测数据,因此可以将抗差最小二乘法用于存在拓扑错误和坏数据时的状态估计。算例结果表明,基于分布式的抗差最小二乘法具有良好的抗粗差能力和收敛可靠性,并且收敛速度快。     

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.     

具有时变全状态约束的非线性随机切换系统的自适应神经网络控制

基于任意切换规则,以一类非线性不确定随机切换系统为研究对象,提出了一种具有时变全状态约束的自适应神经网络控制方案。在控制研究的过程中,采用神经网络对系统中的不确定项进行逼近处理。为了解决系统的约束问题,采用坐标变换技术,保证系统的所有状态均在约束界内,给出了闭环系统稳定性和收敛性的充分判据。最后的仿真实验表明所提出的控制策略能够达到较好的控制效果。本文所设计的控制策略大大提高了系统工作时的安全性。     

能量交换式全软开关Boost变换器的分析

针对目前软开关发展中多关注主开关管的软化、而忽略对辅助开关管的软化问题，提出了一种能量交换式带有源缓冲电路的全软开关Boost变换器的拓扑结构，论述了其实现降低整流二极管反向恢复损耗、实现主开关管和辅助开关管均为软开关的原理。并通过实验验证了所提出电路拓扑结构的有效性．     

基于Buck拓扑全桥逆变器主电路的研究

高频开关电源随着开关频率的提高,开关损耗成为影响电源效率的主要因素。笔者在探讨开关电源软开关实现技术的基础上提出了Buck拓扑的高频电源SCR全桥谐振逆变器主电路模型,同时给出了其控制策略。通过逆变器主电路模型主要工作点仿真波形分析,证明了该Buck拓扑的SCR全桥谐振逆变器的可行性。该电路利用全控电力开关管电流过零时的自然关断特点实现了功率可调的SCR全桥谐振逆变器在零电流下关断的软开关技术。