具有通信时延和输入时延的1阶多自主体系统的一致性问题

研究了同时具有时变通信时延和定常输入时延的1阶多自主体系统的一致性问题.假设多自主体系统的连接拓扑中各节点的输出度相等,采用变量代换将原多自主体系统的一致性问题转化为降阶系统的渐近稳定性问题.根据李亚普诺夫渐近稳定性定理以及线性矩阵不等式法,在通信时延导数信息已知和未知的情况下,分别得到了多自主体系统在静态和连通拓扑结构下渐近一致的充分条件,且该条件与通信时延和输入时延都相关.仿真结果验证了结论的有效性.     

离散异构多自主体系统时变编队-合围控制

针对高阶离散异构多自主体系统的时变编队-合围控制问题,考虑时变时延,提出分布式编队-合围控制协议.首先,在合理假设的基础上,通过模型转变和状态空间分解,将编队-合围控制问题转化为子系统的稳定性问题,再利用Lyapunov-Krasovskii函数,以LMIs的形式给出协议有效的充分条件,并指出LMIs的个数与系统中自主体的个数无关;然后,给出编队参考函数的具体形式,证明指出编队参考函数不受时变时延的影响;最后,通过固定和时变编队-合围仿真验证所设计的协议的有效性.     

离散时间分数阶多自主体系统的时延一致性

复杂工作环境中,许多自然现象的个体动力学特性用整数阶方程不能描述,只能用非整数阶（分数阶）动力学来描述个体的运动行为. 本文假设多自主体系统内部连接组成有向加权网络,个体的动态特性应用分数阶动力学方程描述,个体之间数据传输存在通信时延. 应用分数阶系统的Laplace变换和频域理论,研究了离散时间的分数阶多自主体系统的渐近一致性. 应用Hermit-Biehler 定理,研究了具有样本时延的分数阶多自主体系统的运动一致性,得到保证系统稳定的时延的上界阈值. 最后应用一个实例对结论进行了验证.     

线性和非线性动态异构多自主体系统的有限时间一致性

研究了由线性和非线性动态自主体组成的异构多自主体系统的有限时间一致性问题.针对该异构系统提出了非线性的一致性协议,并分别给出了无领航者和有领航者情形下异构系统在有限时间内实现一致性的充分条件.所得结果还推广到具有有向通信拓扑且满足细致平衡条件的多自主体系统情形.最后,给出一些仿真结果来验证所得结论的正确性和有效性.     

复杂分数阶多自主体系统的运动一致性

复杂环境中,许多自然现象的动力学特性不能应用整数阶方程描述,而只能用分数阶（非整数阶）动力学的智能个体合作行为来解释. 本文假设多自主体 系统存在个体差异,采用不同的分数阶动力学特性组成复杂分数混合阶微分方程. 应用分数阶系统的Laplace变换和频域理论,研究了有向网络拓扑下,时延分数混合阶多自主体系统的运动一致性. 由于整数阶系统是分数阶系统的特殊情况,本文的结论可以推广到整数阶与分数阶混合的多自主体系统中. 最后,应用仿真实例对本文结论进行了验证.     

切换拓扑下多自主体系统的事件触发一致性控制

本文针对一阶非线性多自主体系统,考察了切换拓扑下的事件触发一致性控制问题.当切换拓扑子图的并图包含有向生成树时,基于一阶保持器提出了一种分布式事件触发一致性算法,用以降低网络的通信负载.运用迭代法和不等式法,得到了多自主体系统达到有界一致性的充分条件.此外,证明了所提事件触发机制不存在Zeno现象,并得到了触发间隔的正下界.最后,给出仿真实例,验证了所提事件触发一致性算法和理论分析结果的有效性.     

异构多智能体系统有限时间一致性分析

研究二阶智能体速度不可测情况下由一阶和二阶智能体构成的异构多智能体系统有限时间一致性问题。在固定拓扑结构下,给出了异构系统实现一致性的控制协议,通过LaSalle不变集原理和齐次控制方法得到了异构系统有限时间一致性的充分条件;在切换拓扑结构下,给出了异构系统一致性的控制协议,得到了异构系统有限时间一致性的充分条件。仿真结果验证了相关结果的有效性。     

2阶多智能体网络在切换拓扑下的群一致性

针对2阶多智能体网络的群一致性问题,提出了基于牵引控制方法的群一致性协议.考虑到网络模型具有切换拓扑结构,在模型中引入相应的虚拟领导者.对于网络中的每一个智能体,其一致性协议依赖于智能体邻居的状态及速度信息,并受到虚拟领导者的牵引控制;进一步地,来自虚拟领导者的牵引控制可以随时间发生变换.利用代数图论、线性矩阵不等式和李亚普诺夫稳定性理论,对网络进行群一致性分析,给出了切换拓扑下2阶多智能体网络达到群一致性的充分条件.最后,数值仿真验证了理论结果的有效性.     

离散多自主体系统输出时变编队-合围控制

针对存在时变时延的离散异构多自主体系统,提出了输出时变编队-合围控制协议.通过合理的假设和状态分解,将输出时变编队控制问题转变为子系统的渐近稳定问题.为减小保守型,对系统进行了可观测性分解,然后利用李雅普诺夫稳定理论给出了系统实现输出时变编队-合围控制的充分条件,并且对时变编队参考函数进行了详细叙述.最后,仿真实例证明...     

异构变时延多智能体系统编队控制分析

实际工程应用中,异构多智能体的编队控制问题研究具有十分重要的意义。考虑现实环境影响,编队系统个体之间的通信变时延难以忽略。系统收敛速率是评价系统性能的重要依据,然而现有编队控制问题研究很少能给出相应的量化指标。针对上述情形,对包含一、二阶智能体的异构变时延系统的编队控制问题进行分析研究。首先,考虑固定有向通信拓扑情况,对领航跟随者模式下异构变时延多智能体系统提出线性一致性控制协议。然后,构建误差系统模型,利用图论与矩阵论分析方法,并结合Routh-Hurwitz定理与牛顿-莱布尼兹公式,获得系统实现编队控制的充要条件,同时得到估算系统收敛速率的不等式关系。最后,仿真算例中随机给定一种系统节点0全局可达的通信拓扑,并对不同时延情况的编队控制效果进行分析,验证一致性控制协议的正确性和有效性。     

联合连通条件下的二阶多智能体系统有限时间一致性控制

针对时变动态拓扑下无leader的二阶多智能体系统有限时间一致性控制问题,本文给出有限时间一致性协议,并对所提出的一致性协议进行理论分析.基于图论、Lyapunov稳定性理论、同次性理论和积分不等式方法,证明了当通信拓扑为联合连通时,有限时间一致性协议可保证系统在有限时间达到一致.最后给出仿真结果,验证了理论的有效性.     

时变时滞与切换有向通信拓扑协议下线性多智能体系统一致性的平均驻留时间条件

研究时变时滞与切换有向通信拓扑协议下高阶连续时间线性多智能体系统的一致性问题. 利用一个线性变换将该问题等价转化为一个切换时滞系统的稳定性问题. 假定出现的每一个通信拓扑都是可一致的, 借助时滞切换系统稳定性的平均驻留时间方法, 以线性矩阵不等式(LMIs) 形式给出多智能体系统达到全局一致的充分条件. 数值实例验证了结果的正确性.

     

切换信息拓扑和时变时滞下离散时间线性多智能体系统一致性的平均驻留时间条件

研究了有向切换信息拓扑和时变时滞下离散时间线性多智能体系统的一致性问题.首先,通过适当的线性变换把一致性问题转化为相应的时变时滞线性切换系统的渐近稳定问题; 然后,利用构建的李亚普诺夫函数和平均驻留时间模式,建立了一致性问题可解的基于线性矩阵不等式的时滞依赖充分条件,研究了如下两种情形: 1)所有信息拓扑都是可一致的,2) 部分信息拓扑是可一致的; 最后,数值实例验证了结果的正确性.     

切换信息拓扑和时变时滞下离散时间线性多智能体系统一致性的平均驻留时间条件（英文）

This paper investigates the consensus problem of discrete-time linear multi-agent systems(DLMASs) with directed switching information topologies and time-varying delays. First, we transform the consensus problem to an asymptotic stability problem of a corresponding time-delayed switched linear system(TDSLS) via a proper linear transformation. Then by using a constructed Lyapunov functional and the average dwell-time scheme, we establish a novel delay-dependent sufficient condition for the solvability of the consensus problem in terms of linear matrix inequalities(LMIs) for two cases, respectively: 1) all of the given information topologies are consensusable; 2) some of the given information topologies are consensusable. Finally, numerical examples are given to show the validness of the established results.     

非线性随机多智能体系统的固定时间一致性

本文研究了在固定拓扑和切换拓扑下,非线性随机多智能体系统的固定时间一致性问题.首先针对固定拓扑,设计了一种非线性控制协议,利用随机Lyapunov稳定性理论和代数图论给出了实现固定时间一致性的充分条件和收敛时间的上界值,随后将结论推广至切换拓扑,设计的切换拓扑子图的并集只需要满足连通条件,即可实现固定时间一致,模型更具...