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。     

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。     

基于分布式自适应方法的多智能体系统的包容控制

研究一般线性多智能体系统在有向固定拓扑结构下的包容控制问题,提出一种新的完全分布式的自适应控制协议。利用矩阵理论将原系统转换成误差系统,再利用Lyapunov方法分析误差系统的稳定性问题,得到了多智能体系统包容控制问题可解的充分条件。该协议的参数设计不依赖任何全局信息,仅利用自身和邻居智能体的相对状态信息,有效地驱使所有跟随者的状态渐近收敛到领导者相应状态所形成的凸包内。仿真实例验证了理论结果的有效性。     

非线性多智能体系统的固定时间包含控制

针对有向拓扑结构下具有非线性动力学和未知干扰的多智能体系统,研究了固定时间包含控制问题(假设智能体之间的通信拓扑是有向的,跟随者还受到未知干扰的影响)。基于代数图论、矩阵理论和固定时间稳定性理论,证明了所提出的控制协议可以解决固定时间包含控制问题。最后,通过仿真实例,证明了理论结果的有效性。     

全局信息未知的多智能体自适应容错包容控制

研究一类带有执行器故障并且全局信息未知的多领航者多智能体系统包容控制问题,其中执行器故障包括失效、卡死和中断。针对未知的全局信息问题,即Laplacian矩阵的最小特征值未知,通过自适应技术在线估计了控制器的耦合增益,进而设计鲁棒容错控制器实现跟随者的状态跟踪误差在不确定性、扰动、非线性动态和故障同时存在的情况下的稳定性,并给出一个仿真算例来验证所提出的方法的有效性。最终保证了跟随者的状态跟踪误差的渐近稳定性,即所有的跟随者状态轨迹能够跟踪到多个领航者所形成的凸包区域内。     

全局信息未知的多智能体自适应容错包容控制（英文）

研究一类带有执行器故障并且全局信息未知的多领航者多智能体系统包容控制问题,其中执行器故障包括失效、卡死和中断。针对未知的全局信息问题,即Laplacian矩阵的最小特征值未知,通过自适应技术在线估计了控制器的耦合增益,进而设计鲁棒容错控制器实现跟随者的状态跟踪误差在不确定性、扰动、非线性动态和故障同时存在的情况下的稳定性,并给出一个仿真算例来验证所提出的方法的有效性。最终保证了跟随者的状态跟踪误差的渐近稳定性,即所有的跟随者状态轨迹能够跟踪到多个领航者所形成的凸包区域内。     

模糊多智能体系统的H∞一致跟踪控制

本文研究非线性多智能体系统在有向拓扑下的领导跟随H_∞一致性问题.首先,提出一种新的多项式模糊建模方法来描述由领导者与跟随者构建的偏差动态系统.然后,设计一致控制协议使跟随者渐近跟踪领导者的轨迹.基于多项式李雅普诺夫函数技术,提出松弛的渐近一致的充分条件并确保存在外界干扰时多智能体系统具有H_∞抑制性能.将导出的条件转化为平方和形式并能够进行数值求解.最后,给出一个实例来验证所提出的一致控制协议的有效性.     

两个有向图下时离散多智能体系统可控性研究

针对有向拓扑关系图研究了时离散多智能体系统的可控性问题。证明了系统能控的必要条件是跟随者在收到一个多智能体发来信息的同时,必须也要收到从其它多智能体发来的信息。此外,还给出了通过改变权重来使某些系统可控的方法。通过一个例子及其仿真对所得结论进行了验证。     

人工势场和虚拟领航者结合的多智能体编队

针对多智能体编队控制中的无碰撞、稳定队形保持和智能调整等问题,提出一种将人工势场和虚拟领航者相结合的多智能体编队控制方法。首先,利用人工势场定义智能体之间的相互作用力和期望距离;其次,由虚拟领航者固定智能体之间的方位角,并通过增加虚拟领航者的数量和分布位置在人工势场中控制群组的队形和指挥群组的运动;最后,利用系统的动能和人工势能构造的李亚普诺夫函数证明了多智能体编队系统的稳定性。仿真实验结果验证了本文提出算法的有效性,可实现无碰撞、稳定地保持和调整智能体系统的编队队形。     

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。     

基于多代理技术的微电网控制策略的研究

针对微电网的结构及微电网控制中存在的问题,在多代理控制技术的基础上,建立一个由上层电网代理、微电网代理及微电源的三层微电网控制结构.并在MATLAB/SIMULINK中建立了模型,对微电网运行模式转换时的p-f平衡进行了仿真,结果表明微电网在多代理控制模式下能够迅速、平稳地进行模式转换.     

The Analysis of the Dynamic Equilibrium State in Linear Control System

This paper discusses not a point of equilibrium to free system, but a certain family of equilibrium state of dynamical system with inputs. This equilibrium state depends on the input, so it is called the dynamic equilibrium state. The expression of the dynamic equilibrium state can be given under some certain condition. With deductions and proofs in linear control system, establish the expression of the dynamic equilibrium state in two cases, where the linear systems are nonsingular or singular. Also present the concept and the condition of the controllability of the dynamic equilibrium state. The controllability of the dynamic equilibrium state is different from the controllability of the state to system, but these two are closely related.     

The Analysis of the Dynamic Equilibrium State in Linear Control System

This paper discusses not a point of equilibrium to free system,but a certain family of equilibrium state of dynami- cal system with inputs.This equilibrium state depends on the input,so it is called the dynamic equilibrium state.The expression of the dynamic equilibrium state can be given under some certain condition.With deductions and proofs in linear control system,es- tablish the expression of the dynamic equilibrium state in two cases,where the linear systems are nonsingular or singular.Also pre- sent the concept and the condition of the controllability of the dynamic equilibrium state.The controllability of the dynamic equilib- rium state is different from the controllability of the state to system,but these two are closely related.     

具有时延的网络控制系统的能控能观性分析

针对网络控制系统中存在的网络诱导时延问题,提出了一种系统能控能观性分析的方法.通过对不同驱动方式下网络控制系统信号传输机理的分析,得出驱动方式对系统的影响体现在被控对象的输入上的结论.基于事件驱动方式下的多输入长时延的网络控制系统模型,通过对系统中网络诱导时延环节的处理和状态增广,得到能控能观性的充要条件.     

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。     

广义大系统的解耦和分散控制

研究广义大系统的解耦和分散镇定问题.提出一种递阶形式的线性广义大系统,在这种形式下,每个子系统仅与"低层"子系统耦合,整个大系统的正则性、稳定性、脉冲性和能控性分别等价于子系统的正则性、稳定性、脉冲性和能控性.然后,给出一个基于图论的解耦算法,把一般的广义大系统分解成递阶形式.经证明,我们所给的方法是行之有效的.     

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。     

分散控制系统的输出能控性

研究了分散控制系统的输出能控性问题，给出该系统输出能控的定义及判别条件。还讨论了输出能控性与固定模等基本概念之间的关系。