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.     

离散时间多智能体系统的间歇二部一致性

为加强多智能体系统的协同控制,研究了离散时间多智能体系统的间歇二部一致性问题。首先,结合间歇控制,提出了可以实现二部一致性的控制协议,得到了二部一致性达到的条件;然后,利用代数图论、Lyapunov稳定性理论知识,给出了系统的收敛性分析;最后,利用数值仿真实验验证了所设计的间歇控制协议对离散时间多智能体系统稳定有效。     

基于量化脉冲控制策略的领导跟随多智能体系统的固定时间一致性

本文研究了基于量化脉冲控制的非线性领导跟随多智能体系统的一致性问题.基于矩阵理论、李雅普诺夫函数和利普希茨不等式,给出了若干假设和充分条件.通过构造比较系统,利用微分方程理论,给出了固定时间下的一致性准则,且计算了达到一致需要的时间.最后,选择合适的参数,通过数值仿真验证了理论分析的有效性.     

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.     

一类离散时间非线性多智能体系统的一致性

研究了离散时间非线性多智能体系统的一致性问题。针对递归非线性模型中的未知参数,利用泰勒展开式推导了投影算法辨识参数。基于把参数估计值作为参数真值的基本设计思想和自适应控制理论中的必然等价原则,利用智能体的邻居历史信息,提出了分布式自适应控制律,使得多智能体系统达到了一致性。最后用仿真验证了理论结果的有效性和可行性。     

基于有限时间一致的靶机协同中制导律设计

针对多靶机集群供靶的协同中制导问题,设计了一种带视线角约束的有限时间协同中制导律。建立靶机-目标的相对运动方程及考虑视线角约束的多靶机协同制导模型。对视线方向及法向分别设计了相应协同制导律。在视线方向基于多智能体一致性理论设计了固定时间协同制导律,通过引入速度维度确保各靶机能够同时到达;基于有限时间可变系数滑模控制方法设计了视线法向上的角度约束制导律,使各靶机视线角能在有限时间收敛至期望值且在接近终点时有一定机动能力,并通过Lyapunov稳定性理论证明系统的收敛性。仿真结果表明,所设计的协同中制导律可使各靶机以较小的脱靶量同时到达虚拟目标且满足视线角约束,验证了其有效性。     

输入受限的网络Euler-Lagrange系统有限时间一致性

针对网络Euler-Lagrange系统的有限时间协调一致性问题,考虑控制力矩有界和速度信息不可测的实际情况。基于有限时间控制技术,利用双曲正切函数,设计出了网络Euler-Lagrange系统分布式有限时间一致性控制算法。利用代数图论、Lyapunov稳定性理论和齐次性理论,证明了设计出的控制算法能够使得所有智能体的位置和速度在有限时间内达到一致,并且满足控制力矩有界的条件。最后数值仿真结果表明在控制力矩有界和速度信息不可获取的情况下,所设计出控制算法的有效性和可行性。     

时变领航情况下多智能体网络一致性分析与应用

针对个体动态为一阶积分器的多智能体网络,研究时变领航情况下网络的一致性.当只有部分个体已知领航者状态时,基于智能体间的相对状态,提出分布式控制协议,应用图论、矩阵理论和稳定性理论给出有向固定拓扑网络实现一致的充要条件及算法.拓展算法至当智能体间具有固定相对状态偏差时,给出分布式控制协议和网络实现一致的充要条件及算法.仿真实验结果表明:基于文中算法的控制协议可以实现只有部分智能体已知时变领航情况下的一致性追踪,基于拓展算法的控制协议可使多车辆在一定时间保持理想编队.该研究结果对于多智能体协调控制问题具有参考意义,也为多车辆编队控制问题提出新的思路.     

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.     

基于时滞状态导数反馈的一阶多智能体系统采样控制的一致性

在具有加权项的时滞状态导数反馈协议下,研究了一阶多智能体系统采样控制的一致性问题。针对多智能体系统很难保证信息连续传递的现实情况,应用时滞分解技术将一致性协议进行了分解,给出了基于采样数据的离散时间一致性协议。在离散时间一致性协议下,给出了一阶时滞多智能体系统渐近实现平均一致的充要条件。当一致性协议退化为较为简单的情况时,将系统渐近实现平均一致的充要条件简化为一个不等式组。最后,相关结论的有效性通过数值仿真被验证。     

基于模型简化法的含有随机时延的 多智能体系统一致性研究

讨论具有随机时延的一阶多智能体系统的一致性问题.首先利用模型简化法，将具有随机时延的多智能体系统简化为一个非时延系统.然后设计一个通信协议，实现简化后的系统的一致性，从而使原系统达到一致性.最后通过一个数值仿真验证了方法的有效性.     

间歇牵制控制下非线性多智能体系统的滞后一致性

为了使智能体适应相关的间歇信号并降低其控制成本,在间歇牵制控制下,对多智能体系统的滞后一致性问题进行了研究.给出了滞后一致性的定义,然后对于多智能体系统模型,设计了一种合适的间歇牵制控制协议,并运用Lya-punov泛函方法和矩阵不等式理论导出在间歇牵制控制下该系统的滞后一致的充分条件,从而实现了非线性多智能体系统在间...     

基于事件触发和欺骗攻击的多智能体一致性控制

本文研究了基于事件触发和欺骗攻击的多智能体一致性问题.为了降低智能体间无线通信网络负载,本文引入事件触发机制来减少智能体之间通信的冗余数据传输量.由于智能体间无线通信网络易遭受网络攻击,因此考虑无线通信网络环境下欺骗攻击的影响,建立了一类基于事件触发和欺骗攻击的多智能体系统数学模型.基于此模型,通过利用Lyapunov稳定性理论、多智能体一致性理论和线性矩阵不等式技术分别给出多智能体一致性控制的稳定性条件和控制器设计算法.最后,通过仿真算例验证了所提出设计方法的有效性.     

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。     

基于二阶邻居事件触发智能体系统二分一致性

针对多智能体系统的二分一致性问题,本文利用分布式事件触发控制方法,对多智能体系统二分一致性进行研究。为了加速多智能体系统二分一致性的收敛速度,利用智能体自身及其一阶和二阶邻居信息,设计了二分一致性协议,并对无向连通或有向强连通的拓扑结构进行研究,当拓扑结构是结构平衡时,利用李雅普诺夫稳定性定理,证明了多智能体系统可以在给定事件触发条件下达到二分一致。为验证理论结果的有效性,利用Matlab软件进行数值仿真。仿真结果表明,在所设计的二分一致性协议下,多智能体系统的状态可以达到二分一致。该研究为多机器人系统的编队问题提供了理论基础。     

基于静态输出反馈协议的多智能体系统同步

研究多智能体系统的同步和有限时间同步问题.基于邻居节点的输出信息设计静态输出反馈协议,将多智能体系统同步控制问题转化为一类同步误差系统的镇定问题,导出使该系统同步和有限时间同步的充分条件.采用分离方法,通过迭代求解含有不等式约束的优化问题,得到最优的静态输出反馈增益,使得相应的性能指标最小. 通过数值算例验证了结果的可行性,研究参数对解空间的影响,得到参数可行域.     

基于事件一致性的异质多智能体系统研究

针对二阶异质多智能体系统的一致性问题,本文研究了二阶异质多智能体系统基于事件的一致性。为了确保一致性成立,分析了异质多智能体系统的位置信息图和速度信息图的拓扑特性,并设计了关于位置信息图的基于二阶邻居信息的分布式一致性算法。同时,建立一个事件触发函数,确保系统以指数函数的形式达到一致,并证明了所有智能体的两个连续事件触发时刻之间都存在正的下界,保证了没有Zeno行为,为验证理论结果的有效性,利用Matlab软件进行仿真分析。仿真结果表明,在一致性算法(5)下,多智能体系统的位置和速度达到了一致。该研究为多机器人系统的编队问题提供了理论基础。     

多智能体网络的混杂建模与量化一致性

针对多智能体网络系统中普遍存在的拓扑变化、信息量化问题,综合考虑了状态量化和拓扑切换的影响.基于一种新的量化器构建了量化反馈作用下多智能体系统的混杂模型,并进一步分析了该混杂系统的有限时间收敛性,给出了一致收敛的时间下界.最后,对不同切换网络拓扑进行计算机仿真,验证所得结果的有效性.     

二阶多智能体系统的优化一致性协议研究

收敛速度是衡量多智能体系统(MAS)一致性协议的重要指标,是影响系统动态性能的重要因素。将多跳式网络技术应用于多智能体系统的信息传递,使每个智能体获得自身的状态及其邻节点和邻节点的节点集的状态,由此构成的系统拓扑结构引入了虚拟连接网络。在此基础上运用线性系统理论与矩阵论,提出了二阶连续时间线性多智能体系统优化的一致性协议,并利用图的代数连通度性质说明了协议的有效性。数值仿真验证了该优化协议可使多智能体系统的状态快速达到一致,说明提出的协议具有较快的收敛速度。     

全驱动式自主水下航行器有限时间编队控制

为了研究了全驱动式自主水下航行器有限时间编队控制问题。针对多AUV编队控制过程中的可变通信拓扑情形,首先通过预定义AUV间的通信距离,将多AUV系统建模为通信拓扑可变系统。其次对AUV三维运动学和动力学进行建模;为实现多AUV编队控制的有限时间控制,提出一种有限时间的二阶一致性控制算法,对AUV的速度(线速度和角速度)和位置(平移和角度)进行一致性协同控制,利用一致性协同后的速度量和位置量以及各AUV的动力学方程,求解各AUV的推力和推力矩。最后通过对可变通信拓扑情形下的多AUV编队控制进行了数值仿真,验证了所提有限时间编队控制策略的有效性。