基于牵制控制的异质多智能体系统的群一致性研究

为了研究由线性的一阶智能体、二阶智能体和非线性的EL （Euler-Lagrange）结构智能体组成的异质多智能体系统的群一致性,并实现同一个子群中智能体状态趋于期望的状态,针对无向的固定拓扑情况,提出了基于牵制控制的分布式控制协议。并通过代数图论、李雅普诺夫函数和拉塞尔不变集原理证明了控制协议的可行性。数值仿真结果表明:在所提控制协议作用下能够实现包含非线性EL结构的异质多智能体系统的群一致性,与未引入牵制控制的群一致性算法相比各个子群能够趋于期望的状态。     

基于人工侧线的相邻仿生机器鱼感知研究

侧线系统是鱼类重要的感知器官,鱼类可以通过侧线器官实现对周围环境的感知,从而进行捕食、避敌以及一些群体行为.鱼类尾鳍摆动时会形成反卡门涡街,研究反卡门涡街对于仿生机器人的位姿和运动状态感知具有重要意义.以仿生机器鱼为平台、以侧线系统为依据,在机器鱼上实现人工侧线系统,当前方不同相对横向位置处机器鱼尾鳍摆动时,利用人工侧线实现对尾鳍摆动产生的反卡门涡街进行信息感知,从而间接识别机器鱼的相对横向位置,为群体机器鱼的相互感知提供了新思路.     

邻域交互结构优化的多智能体快速蜂拥控制算法

针对多智能体系统在动态演化过程中容易出现的"局部聚集"现象,融 合复杂网络中的拓扑结构优化理论与多智能体系统协调蜂拥控制研究,提出了一种基 于邻域交互结构优化的多智能体快速蜂拥控制算法.该算法首先从宏观上分析多智 能体的局部聚集现象,利用社团划分算法将局部相对密集的多个智能体聚类成一个 社团,整个多智能体系统可以划分成多个相对稀疏的社团,并为每个社团选择度 最大的个体作为信息智能体,该个体可以获知虚拟领导者信息;随后从多智能体 系统中不同社团相邻个体间的局部交互结构入手,取消社团间相邻个体的交 互作用,设计仅依赖于社团内部邻居个体交互作用的蜂拥控制律;理论分 析表明,只要每个社团存在一个信息智能体,在虚拟领导者的引导作用下,整个多 智能体系统就可以实现收敛的蜂拥控制行为;仿真实验也证实了对多智 能体系统进行邻域交互结构优化可以有效提高整个系统的收敛速度.     

一种改进的场景透射率修正图像去雾算法

在户外起雾的情况下,人们通过摄像机所拍摄的照片往往非常不清楚,照片通常呈现灰暗的色彩,图片的清晰度不高,很容易造成图像的一些信息丢失,难以被检测到。这使目标识别的难度大大提高,户外视频监控的有效性也被极大破坏。据此,提出了一种改进型的去雾算法。首先通过对场景透射率进行粗估计来得到一种块透射率,再对块透射率进行更深一步的细化处理来得到较准确的场景透射率,最后使用一种改进的容差机制修正场景透射率错误估计的区域来获得一个更加准确的透射率值。通过与已有去雾算法对比,验证了所提算法在图像去雾的各项指标中的优越性。该算法在图像去雾领域具有广阔的应用前景。     

基于引力场优化的Unscented FastSLAM2.0算法

为了改进Unscented Fast SLAM2.0算法重采样过程中的"粒子退化"和"粒子贫化"问题,本文提出了一种基于引力场优化的Unscented Fast SLAM2.0算法.首先采用Unscented粒子滤波器替代扩展卡尔曼滤波估计移动机器人路径后验概率,然后采用扩展卡尔曼滤波器对环境进行估计更新,最后用引力场优化思想优化重采样过程:在重采样中每个采样粒子近似成宇宙灰尘,通过引力场的移动因子产生作用驱动粒子集更快朝着真实的机器人位姿状态逼近,改善粒子退化问题:通过自转因子的自转作用,避免粒子过分集中,保障了粒子多样性.实验结果表明了该算法的有效性.     

基于局部估计的功率驱动多智能体网络牵制蜂拥控制算法

针对复杂功率驱动系统控制中现有牵制控制策略在保持拓扑结构连通性和降低功率消耗方面存在的不足,提出一种基于局部估计的功率驱动多智能体网络的牵制蜂拥控制算法。该算法首先利用幂迭代一致估计算法动态估计多智能体网络的代数连通度;然后根据代数连通度的局部估计值及最大功率约束自适应调整个体发射半径,以保持多智能体网络在演化过程中拓扑结构的连通性,并有效降低功率消耗;最后通过仿真实验验证了所提出控制算法的有效性。     

动态环境下可扩展移动机器人群体的围捕控制

针对协作追逃问题的环境受限以及围捕者与目标的速度比率受限问题,提出了一种规模可扩展的机器 人群体围捕移动目标的切换式策略,该策略可有效完成动态环境中目标机器人速度无约束的围捕任务,即围捕机器 人通过数目优势进行协作围捕来克服其速度上的劣势以完成对目标机器人的围捕．围捕过程中,考虑了面向目标机 器人的虚拟势点子行为以及与邻居个体的位姿匹配行为（编队子行为）,在距离目标较远时位姿匹配子行为权值大 于虚拟势点子行为权值,而距离目标较近时则以虚拟势点子行为为主．仿真实验证明了所提解决方案的可行性和有 效性．     

可控硅控制器在电加热系统中的应用

介绍可控硅交流自动调压恒温测量、控制系统。用于控制内加热氧化釜时控温精度高,为稳定提高产品质量创造良好条件,使燃料棒在一定高温高压条件下,对其表面进行均匀氧化。实际运行表明,自动调压恒温控制是充分发挥内加热优越性的一种较好的控制方式。     

基于边耦合的双层网络鲁棒性优化

近年来相依网络鲁棒性的研究引起人们广泛关注,考虑到实际网络中具有边耦合关系的一类双层边耦合网络,研究网络中存在边失效时双层网络中的网络结构和负载容量模型参数对边耦合网络鲁棒性的影响.研究结果表明:网络结构越趋向异质化,网络鲁棒性越好;直接受攻击网络的负载容量参数能够有效改变网络的相变行为,容量增大使得耦合网络的相变行为从一阶到混合相变,再到二阶相变,但不会提高网络在大规模攻击下的存活规模,并且通过增大直接受攻击网络的负载容量参数来改善网络鲁棒性能需要花费的代价较高;间接受攻击网络负载容量参数增大可以显著提高网络的鲁棒性,其效果受网络初始负载分布影响.进一步研究发现,改变网络的初始负载模型函数可以调整影响网络存活规模的负载容量参数的关键值,最后分析了成本约束下耦合网络鲁棒性能最优化的容量参数设置.     

群体系统蜂拥控制理论及应用研究进展*

群体系统蜂拥控制研究近年来受到了国内外众多领域高度重视,目前主要借鉴生物学领域关于群体蜂拥行为的研究成果,集中在个体之间交互形成的网络拓扑结构已知条件下的控制问题,分析了群体系统蜂拥控制研究的几个发展阶段,总结了群体蜂拥行为的理论研究趋势及其在工程领域中的应用研究现状,并指出了今后的发展方向。