多智能体技术发展及其应用综述

首先阐述了智能体技术的相关定义及特性,通过分析国内外多智能体技术的应用研究文献,对多智能体系统的基础研究进行分析并梳理了多智能体一致性及控制等方向的技术发展。接着选取了机器人控制和无线传感器网络两个领域重点,探讨了近年来多智能体技术在实际工程中的应用变化与最新成果。最后,总结了多智能体技术在工程应用中有待解决的主要问题,指出了未来多智能体技术应用的研究方向。     

多智能体系统协作及控制机理和基本问题分析

首先介绍智能体的概念，并从协作、协调一致性，理性原理及冲突等方面，较为全面而深化入地分析阐述了多智能体系统协从航控制的机理和基本问题。     

多智能体聚集问题研究综述

多智能体聚集在分布式协调控制领域具有广阔的应用前景,近年来受到持续关注并且研究成果颇丰。首先梳理了多智能体聚集问题中涉及的理论基础与框架;接着综述了近几年多智能体聚集问题主要研究成果,重点从保持拓扑连通性和提升抗干扰性以及受资源限制两个方面介绍多智能体聚集问题研究进展,并对其中主流控制方法深入阐述;归纳总结了多智能体聚集协议优化在降低系统功耗和提升收敛速度方面的研究成果;最后,提出多智能体聚集问题若干未来的研究方向。     

基于模糊人工势场法的多智能体编队控制及避障方法

针对动态环境中多智能体编队控制及避障问题,提出了一种基于模糊人工势场法的编队方法。首先,在领航跟随法的框架下控制编队队形,在动态队形变换策略的异构模式下,使用人工势场法为多智能体编队中每个智能体规划避障路径;其次,利用模糊控制器控制跟随智能体追踪领航智能体,同时保持跟随智能体之间与领航智能体的相对距离,遇到未知障碍物时,及时保持多智能体编队之间的队形并避免碰撞障碍物。针对人工势场法在引力增量系数和斥力增量系数设置的局限性,利用模糊控制器选择出适应环境的增量系数。Matlab仿真实验结果表明,该方法能够有效地解决复杂环境下多智能体编队控制及避障问题,使用效率函数对实验数据进行分析,验证了所优化方法的合理性和有效性。     

随机多智能体系统稳定性综述

随机多智能体系统一致稳定性分析大致可区分为: 带随机噪声的多智能体系统的一致稳定性分析, 切换拓扑下随机多智能体系统一致稳定性分析, 随机时滞多智能体系统一致稳定性分析, 随机多智能体系统分布式优化控制一致稳定性分析. 对此, 从以上4 个方面对随机多智能体系统稳定性问题的研究进展及其存在的问题进行阐述, 并对随机多智能体系统一致稳定性的进一步研究方向进行了展望.

     

多智能体一致性算法在孤岛微电网二次控制中的应用

当前孤岛微电网常采用分层控制结构实现系统的稳定、可靠、经济运行,其中第一层采用下垂控制.由于下垂控制会导致电压和频率偏离给定值,无法实现无功功率的合理分配,很多学者提出将多智能体一致性算法引入孤岛微电网的二次控制中,通过与相邻分布式电源的稀疏通信,可以有效解决集中控制所带来的通信网络结构复杂,计算难度大的问题.本文介绍了孤岛微电网的分层控制结构,搭建了下垂控制仿真模型,对多智能体一致性算法在孤岛微电网二次控制中的应用进行了详细阐述.分析孤岛微电网运行中的实际问题,介绍了孤岛微电网二次控制中基于多智能体的一致性算法在收敛速度、抗干扰控制、通信延迟以及事件触发控制四个方面的改进,并归纳了多智能体技术在孤岛微电网二次控制中的发展方向.     

基于多智能体的多机器人网络控制体系

按照共享控制模式建立基于多智能体的多机器人遥操作系统网络控制体系。设计了具有感知、决策和交互等公共属性的智能体模块化层次结构，给出了各模块的功能描述，阐明了多个智能体之间的交互特性。在此基础上，实现了融合多层分布式黑板模型和智能体节点的多机器人网络遥操作控制体系结构。最后实验测试了状态推理智能体的激活状态，验证了多智能体结构框架下网络遥操作控制体系的有效性。     

基于多智能体的多机器人控制研究

多机器人控制是目前机器人研究的关键问题,本文以足球机器人为研究平台,首先讨论多智能体系统的组织结构和智能体的体系结构;然后,基于多智能体理论,组建多机器人系统,提出一种适用性广泛的多机器人协作控制方案,主智能体和辅助智能体相互协作,降低多机器人系统控制的复杂度.提高了控制效率.实验结果证明该协作控制方案的优越性.     

非完整性约束的平面多智能体位置时变一致性控制

多智能体的通用一致性协议被广泛用于智能体的编队控制问题中.在实际工程中,多智能体系统为了完成期望的协作控制,智能体之间的位置关系通常是时变的.目前,在多智能体编队控制问题中,尽管已有研究成果能够解决多智能体某些特殊类型的时变编队控制,但对一般性的时变编队还没有成熟的研究成果.本文以受非完整性约束的平面多智能体为研究对象,提出了平面非完整性多智能体的位置时变一致性协议.实验结果表明:本文提出的位置时变一致性协议能够有效解决平面非完整性多智能体系统一般性的时变编队问题.     

基于足球机器人决策系统的协作模型

运用多智能体系统的思想,提出了一种多智能体协作控制模型,通过对多智能体的规划提高了足球机器人系统决策系统的连贯性,系统利用改进的黑板结构有效地解决了角色分配及通信问题。通过实例分析了模型及其策略在系统协作控制方面的实用性。     

Combined depth and heading control and experiment of ROV under the influence of residual buoyancy,current disturbance,and control dead zone

To improve the underwater control effect of a Remotely Operated Vehicle (ROV) with residual buoyancy, current disturbance, and control dead zone, the depth and heading combined control of ROV is studied to improve the control accuracy of the control system. First, the heading control with fixed depth is divided into heading control and depth control. The tanh-sigmoid-surface control laws for designed degrees of freedom are designed by using tanh function. To suppress the influence of residual buoyancy and control law dead zone in depth control, and to offset the influence of control law dead zone of ROV thruster control, a reserved control quantity is introduced to map the depth deviation and control dead zone with residual buoyancy into a control deviation quantity. An adaptive amplification factor method is proposed for the amplification factors of depth control, speed control, and heading control. The proportional coefficient is adopted to make that the balance among rise time, convergence speed, and overshoot can be achieved by adjusting the proportional coefficient. Then the corresponding tanh-sigmoid-surface controller module is designed in MOOS-IvP environment to track the desired heading and depth. The proposed controller refines fuzzy rules and reduces the complexity of parameter adjustment. Compared with the classical proportional, integral, and derivative control method, the experiment results show that the proposed method can resist the influence of residual buoyancy, current disturbance, and control dead zone and has a better control effect with less control error in depth and heading determination.     

智能控制：从学习控制到平行控制

20世纪60年代,学习控制开启了人类探究复杂系统控制的新途径,基于人工智能技术的智能控制随之兴起.本文以智能控制为主线,阐述其由学习控制向平行控制发展的历程.本文首先介绍学习控制的基本思想,描述了智能机器的架构设计与运行机理.随着信息科技的进步,基于数据的计算智能方法随之出现.对此,本文进一步简述了基于计算智能的学习控制方法,并以自适应动态规划方法为切入点分析非线性动态系统自学习优化问题的求解过程.最后,针对工程复杂性与社会复杂性互相耦合的复杂系统控制问题,阐述了基于平行控制的学习与优化方法求解思路,分析其在求解复杂系统优化控制问题方面的优势.智能控制思想经历了学习控制、计算智能控制到平行控制的演化过程,可以看出平行控制是实现复杂系统知识自动化的有效方法.     

车用汽油发动机电子控制系统研究现状与展望

发动机电子控制系统是高性能、高可靠性发动机开发的核心研究内容,是保证发动机动力性、经济性和排放性的重要因素之一.针对车用汽油发动机,本文首先分析了典型的车用汽油发动机电子控制系统结构,然后围绕电子节气门控制系统、燃油喷射控制系统、点火控制系统、空燃比控制系统、怠速控制系统、涡轮增压控制系统、爆震检测与控制系统以及汽油机先进燃烧模式控制这8项关键问题展开论述,并着重介绍了近年来国内外的研究内容和研究成果.最后对车用汽油发动机电子控制系统的发展前景和发展方向进行了展望.     

一种基于生物智能控制的静止无功补偿器控制系统

针对传统PID控制在动态调节过程中存在快速性和平稳性矛盾的问题,提出了一种基于生物智能控制的静止无功补偿器控制系统的设计方法。生物智能控制器基于睾丸素分泌调节原理,其一级控制单元和二级控制单元采用比例控制和传统PID控制设计,一级控制单元根据控制偏差的大小动态调整二级控制单元的给定值输入,从而可迅速、稳定地消除控制偏差。仿真结果表明,基于生物智能控制的静止无功补偿器控制系统具有响应速度快、超调量小、动态和静态稳定性能好等优点。     

SPARK-Ⅱ转鼓及控制棒驱动机构交叉冗余伺服驱动控制系统的设计

SPARK-Ⅱ转鼓及控制棒的驱动机构需要高可靠的驱动控制,实现该驱动控制功能的设备定义为转鼓及控制棒驱动机构驱动控制器,是指把堆控计算机的指令转化为驱动机构的驱动信号,并能通过对驱动机构的状态采集实现对多套转鼓及控制棒驱动机构的精确控制的控制系统。驱动控制器开展具备双冗余控制器对多台双冗余机构的交叉冗余伺服驱动控制设备的设计,控制器由两组备份的逻辑控制单元、电机交叉冗余切换单元、旋变测量信号切换单元、模拟量调理与切换单元、电磁驱动控制单元及9组电机驱动单元等组成,并通过1553B与堆控计算机通信。通过采用工业器件对设计的控制器的性能进行了检验,设备具备良好的控制性能,能够满足对转鼓及控制棒驱动机构的控制。系统接口满足航天相关规范要求。     

一种基于OPC通讯的自适应模糊PID控制优化设计

给出了一种利用先进控制技术有效实时优化控制系统参数的方法。首先利用组态软件MCGS设计控制系统监控界面,采用OPC（OLE for Process Control）通讯在MATLAB中得到控制系统实时参数;根据上位机MCGS中实时控制系统的控制要求,在MATLAB中设计自适应模糊PID控制算法优化该控制系统的控制参数,再利用OPC实时通讯将优化后的控制参数传输返回至MCGS来对控制系统进行实时控制。以二阶液位控制系统为仿真实例,仿真结果体现了自适应模糊控制PID算法对实际控制过程的现实意义,且控制过程实时有效,提高了控制效率。     

泛论控制工程对控制理论的需求

从控制理论的内容上将控制理论分为模型控制论和工程控制论,并且阐述了两者的关系;讨论了反馈控制系统对控制理论的需求,从目标函数的多少、控制策略集的大小以及控制策略的求取三方面研究反馈控制系统对控制理论的要求;研究了自动化对控制理论的需求。为了解决此课题,从扩展目标函数入手,给出复杂控制系统的概念,并且给出了复杂系统控制理论的主要内涵,展望了复杂控制系统控制理论的意义。     

PID与模糊控制算法的比较及其改进

分析比较了PID控制和模糊控制算法，针对一般PID控制容易产生超调，模糊控制的稳态精度不高的缺陷，提出了相应的改进算法－复合PID算法和带动态补偿的模糊控制算法，并通过水温控制仿真实验，比较了这几种控制算法的控制效果，实验结果证明，这两种改进算法不仅系统超调小，而且具有较高的稳态控制精度，可广泛应用于精确控制领域。     

基于PCS7的聚合反应器温度复合控制系统设计

针对聚合反应器温度存在的非线性、滞后性、耦合性等问题,并在对聚合物反应工艺流程、控制需求以及控制对象特性研究分析的基础上,设计了一种模糊PID控制与冷热水变比例多阀位开度控制的双模式分段温度复合控制方法,通过PCS7过程控制系统提供的结构化语言SCL编写控制器模块,连续功能控制图CFC搭建温度系统控制回路,顺序功能图SFC设定控制流程,结合高级多功能过程与控制仿真设备(SMPT-1000)实现了控制方案,并与传统PID的温度控制效果进行对比;经试验测试结果表明该复合控制方案比传统PID控制超调量低,具有更优越的稳态性能和更快的响应速度以及较高的能量利用效率,提高了反应器温度控制性能。     

汽车底盘集成系统的重构控制技术评述

汽车底盘集成控制是当前底盘控制技术的发展方向,主要包括底盘集成控制对象、底盘集成控制策略、底盘集成控制网络和重构控制技术,重构控制将失效的子系统的控制效果分配给其他健全的子系统,以补偿失效的子系统的影响,保证汽车行驶的性能.介绍了底盘集成系统重构控制的结构,分析了重构控制的故障诊断方法和重构控制方法,以及研究的关键技术和难点问题.底盘集成系统的故障诊断及其重构控制对提高底盘集成系统的自适应能力和智能化水平具有重要意义.