固定和切换拓扑下异构多智能体分组一致性

针对一阶和二阶智能体组成的异构多智能体系统,研究了固定和切换拓扑下异构系统分组一致性问题。在设计分组一致性协议中加入了特殊变量并设计各组智能体的收敛位置,让各组智能体分别向着各自目标点聚集,各组内部智能体状态达到一致。方法上主要将异构系统状态矩阵进行变换,将异构系统的状态矩阵转化成同阶系统矩阵,让异构系统的分组一致性问题等价于同构系统的一致性问题,之后分析出固定拓扑下系统实现一致性所需条件。当系统含有切换拓扑时,将系统状态矩阵拆分成有限个非周期不可约分矩阵的乘积,通过证明有限个矩阵乘积为常数向量,即系统矩阵状态值最终收敛。在切换拓扑图的并集包含一个有向生成树下对系统矩阵进行分析得到系统实现分组一致性的条件。最后数值仿真验证了理论的正确性。     

时滞多智能体系统的平均一致性

考虑存在多个时变时延、马尔科夫随机切换拓扑等网络约束条件,给出了多智能体时滞网络系统平均一致收敛的充分条件。首先,利用状态分解将一致性问题转化为分析系统稳定的问题;其次,正交变化的使用,将最初的系统转化为一个降维的等价系统;最后采用构造李雅普诺夫泛函的方式分析了系统稳定性。仿真实例验证了方法的可行性和有效性。     

二阶时变时滞多智能体系统快速一致性算法

针对多智能体系统的动态性能问题,本文对带有时变时滞的二阶多智能体系统快速收敛速度进行分析,提出快速收敛一致性算法.考虑智能体网络为无向拓扑图,时滞是具有上界且任意变化的.基于频域角度分析多智能体一致性,利用图论和矩阵论,将多智能体网络系统一致性转换为线性系统理论控制问题,结合小增益理论方法,分析系统的稳定性和连通性,并...     

具有领航者的时延多智能体系统的一致性

本文研究了具有不同通信时延和不同输入时延的移动多智能体算法的一致性.假设多智能体系统有n个智能体和一个Leader组成,网络连接拓扑是非对称有向加权图,智能体Leader为拓扑图的全局可达节点.应用频域控制理论和广义Nyquist判据研究了时延多智能体算法的一致性,得到保证系统一致性的收敛条件.该一致性条件是一个应用节...     

高阶多智能体系统的一致性分析

 移动多智能体系统的一致性问题是复杂动力学系统中非常有现实意义的问题.在网络通信拓扑固定时,本文基于矩阵分解理论,提出了高阶多智能体系统中的信息流一致性收敛判据,给出了渐近收敛的充分必要条件;在通信拓扑具有最小生成树的前提下,通过构建多输入多输出系统的闭环传递函数,得到了各个阶次的状态量权重系数对收敛稳定性的影响效果,指出只要状态量权重满足Hurwitz稳定条件,即可实现一致性收敛.最后给出数值算例,仿真结果验证了结论的正确性.     

基于脉冲控制的时延异构多智能体编队控制

为提高编队系统鲁棒性,降低系统对通信条件的要求,针对异构多智能体系统的编队控制问题,提出一种基于脉冲控制的编队控制方法.考虑异构多智能体的切换拓扑与变时延情况,根据一致性理论,提出基于领航跟随者模型的脉冲控制协议.利用矩阵分析方法将异构多智能体编队系统的变时延问题转化为时延上界问题,通过构造Lyapunov函数并利用Lyapunov稳定理论得到系统实现编队控制一致性的充分条件.同时,为比较不同控制协议的优劣性,提出切换拓扑下多智能体编队控制的平均通信代价指标.仿真结果验证了所提脉冲控制方法的有效性和优越性.     

具有采样信息的多智能体系统的一致性

研究了二阶连续多智能体系统的一致性问题,其中每个智能体只能在一系列离散的时刻上获得它和它邻居的相对状态信息。利用Lyapunov函数方法,证明了如果离散时间间隔充分小,那么所有智能体的状态渐近达到一致。通过求解一个线性矩阵不等式,可以得到离散时间间隔的一个允许上界。进一步说明了所得理论在多飞行器编队控制中的应用。所提供的数值仿真验证了理论的有效性。     

基于智能体状态的虚假信息注入攻击下多智能体系统一致性跟踪

本文针对基于智能体状态的虚假信息注入攻击,本文设计了自适应容错控制协议以使得多智能体系统能在虚假信息注入攻击下实现一致性。本文首先采用径向基神经网络来近似多智能体系统中未知的非线性部分,并设计了相应的自适应律来调整神经网络的参数。然后类似这些自适应律设计了新的自适应律来近似虚假信息注入攻击的参数,并基于这些近似值设计了容错控制协议控制协议。最后利用Lyapunov稳定性定理验证了此容错控制协议的收敛性并利用Matlab数值仿真案例验证了此容错控制协议的有效性。     

不同延迟下离散多智能体系统的一致性

移动多智能体系统的一致性问题是复杂动力学系统中非常有现实意义的问题。针对有向通信拓扑网络下具有不同延迟的一阶和二阶离散系统,该文提出一种一致性的协议,并进一步得到该系统离散域的传递函数。接着利用广义Nyquist判据和盖尔圆方法,对系统进行频域分析,推导出了传递函数一致性收敛的充分条件,给出了通信延迟的具体约束范围。最后给出数值算例,仿真结果验证了结论的正确性。     

拓扑切换和时延下的非线性多智能体协同输出调节

为解决拓扑切换和时延条件下的非线性多智能体协同输出调节问题,提出了分布式状态观测器控制算法和模糊反馈控制策略。利用T-S模糊模型将非线性系统转化为线性系统;针对智能体跟随者无法获取外部领导者系统状态的协同输出调节问题,设计了分布式状态观测器和模糊输出反馈控制器,通过状态观测器估计外部领导者系统的状态信息并反馈给系统的控制器,解决了跟随者无法获取外部领导者状态的问题;应用Lyapunov稳定性理论证明了拓扑切换和时延条件下非线性多智能体系统稳定性;最后,通过Matlab算例验证控制律的正确性和有效性。仿真结果表明：所设计的状态观测器能够解决系统状态不可测问题,跟随者能够跟踪到领导者信号,并且跟踪误差为零。     

基于周期事件触发的多智能体系统平均一致性

本文研究了一阶多智能体系统在固定无向连通拓扑下的平均一致性问题.为了减少多智能体系统的资源消耗,避免Zeno现象,本文提出了在离散时间下周期地对状态值进行采样的周期事件触发机制;同时为了减少智能体的控制输入更新次数,提出了一种新的事件触发条件.利用代数图论和李雅普诺夫理论,获得了多智能体系统达到平均一致性的充分条件.最后,仿真实例验证了该触发机制的有效性.     

基于大通讯时滞的二阶多智能体系统的一致性分析

在有向网络拓扑下,该文研究了2阶大时滞多智能体系统的一致性,提出具有加权项的时滞状态导数反馈协议,改进了大通讯时滞导致系统震荡的问题。首先引入具有加权项的时滞状态导数反馈协议,并给出2阶多智能体系统的闭环形式;然后采用频域分析法求出2阶多智能体系统渐近实现稳态一致的充要条件,并证明与传统一致性协议相比,2阶多智能体系统...     

基于采样数据的时延多智能体系统的动态路径跟踪

研究了具有动态Leader的时延多智能体系统的路径跟踪样本控制。假设由 n个智能体个体和一个Leader组成的多智能体系统是一个有向加权网络,其中Leader作为有向网络的全局可达节点。本文应用Hermit-Biehler定理研究了具有动态Leader的时延多智能体系统的样本控制,通过对时滞闭环系统分析得到了基于采样数据的时延多智能体系统的路径跟踪的充要条件。最后仿真验证了结论的有效性。     

基于大通讯时滞的二阶多智能体系统的一致性分析

在有向网络拓扑下,该文研究了2阶大时滞多智能体系统的一致性,提出具有加权项的时滞状态导数反馈协议,改进了大通讯时滞导致系统震荡的问题。首先引入具有加权项的时滞状态导数反馈协议,并给出2阶多智能体系统的闭环形式;然后采用频域分析法求出2阶多智能体系统渐近实现稳态一致的充要条件,并证明与传统一致性协议相比,2阶多智能体系统在具有加权项的时滞状态导数反馈协议下能够容忍更大的通讯时滞;最后通过数值仿真验证了具有加权项的时滞状态导数反馈协议的优势。     

初态学习下的多智能体一致性迭代学习控制

考虑重复运行的带虚拟领导者的多智能体系统在有限时间区间上的一致性问题。针对存在初始定位误差的线性时不变多智能体系统,提出一种新的初态学习律,使得多智能体系统在迭代学习过程中,无需初态定位于某一精确的具体位置上,放宽了迭代学习方法的初始定位条件。文中分别给出了初态学习律和输入学习律收敛的充分条件,与已有方法相比,初态的收敛条件与系统的输入矩阵无关,降低了系统建模要求。最后,仿真实例结果表明各智能体的输出可以完全跟踪上期望轨迹,验证了该方法的可行性。     

有结构不确定的时延多智能体系统一致性

讨论了具有时变结构不确定性的二阶时延多智能体系统的一致性。主要采用LMI(Linear Matrix Inequality)方法,通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函,在存在结构不确定性的情况下,对时延多智能体系统一致性的影响进行分析,处理过程中引入自由权矩阵的思想。得到了系统取得一致性的时延相关判据,并进行了理论证明。数值实例和仿真结果也表明了方法的有效性。     

一种基于切换拓扑的离散时间一致性协议

本文提出了一种基于切换拓扑的离散时间一致性协议。传统的Hegselmann-Krause一致性协议在切换拓扑下不能保持图的连通性,多智能体系统最终会分裂成多个集群。我们在智能体两侧的通信范围上各选取一个最远邻居参与计算,提出了一种改进的一致性协议。该协议能有效保持图的连通性,多智能体系统最终可达成一致。本文给出了一致性协议的收敛性证明,并通过仿真实验进一步说明了协议的有效性。