认知无线电中基于一致平均的分布式合作算法

认知无线电中首要的任务是认知用户感知外界无线环境进行频谱检测和估计,目前合作式的频谱检测技术由于其良好的检测性能广受人们关注。为了提高认知用户对主用户的检测性能,提出了一种基于一致平均的分布式合作方法,优化了联合检测性能。与传统的AND算法、OR算法比较,仿真结果呈现了较好的检测性能,大大降低了误检概率和虚警概率,提高了检测概率,从而能充分利用空闲频谱。

基于平均一致协议的分布式自适应多智能体聚集控制

分布式聚集控制问题是多智能体协同控制中的一个重要问题。由于智能体的可移动性和感知能力有限,传统的分布式聚集算法难以保证连通性,从而聚集成多个簇群。此外,去中心化的大规模聚集控制给获取全局聚集点带来了巨大的挑战。针对连通性保护问题,基于平均一致协议与约束集,提出了一个带有连通性约束的多智能体聚集协议(Multi-Agent Rendezvous Protocol with Connectivity constraints,MARP-CC)。然后针对聚集点无法预测的问题,提出了位置合成(Location Synthesis Strategy,LSS)和位置重定向(Location Redirection Strategy,LRS)两种控制策略。智能体根据当前连通情况,自适应选择最优的控制策略进行迭代。结合这两种控制策略,提出了带连通性约束的分布式自适应多智能体聚集算法(Distributed Adaptive Multi-Agent Rendezvous algorithm with Connectivity Constraints,DAMAR-CC)。对算法的收敛性和连通性进行了分析,并通过大量的仿真说明了DAMAR-CC可以引导智能体稳定地聚集在初始拓扑的几何中心。

快速平均一致与多采样率下储能系统精准功率分配

针对智能电网中储能系统分布式功率分配问题,本文提出融合了快速平均一致与多采样率的离散时间控制策略,使各储能电池以相同相对剩余电量状态(SoC)变化率进行充放电.为了仅用局部通信得到计算功率分配值需要的全局平均值,在储能电池拓扑结构已知和未知两种情况下,本文分别采用了有限时间平均一致算法和具有最优收敛率的平均一致算法.在储能电池单个控制周期内,平均一致算法以小于电池控制周期的采样周期进行多步迭代,从而得到精确的估计值,实现各储能电池的精准功率分配.不同于传统连续时间控制方法仅给出平均一致算法的收敛性分析,本文不仅建立了单个控制周期内快速平均一致算法的收敛率表达式,而且给出了包含储能电池动力学和平均一致算法的整个控制系统的渐近稳定性分析.所提方法能够更快速、更精准地实现基于相同相对SoC变化率的功率分配.最后,本文通过多组仿真实验验证了所提方法的有效性.

基于有限时间动态平均一致的直流微电网二次控制

针对直流微电网下垂控制难以同时保证电压调节和电流精准分配的问题,提出了一种基于有限时间动态平均一致的二次控制算法。首先,为了得到虚拟压降的平均值,设计了动态平均一致算法,根据转换器补偿电压的估计值、二次控制电压和估计值之间的关系以及传统电压、电流之间的关系,建立电压调节和电流精准分配的模型;然后,设计了基于有限时间的动态平均一致算法来得到补偿电压的平均值,根据一阶微分系统有限时间稳定公式,证明该模型在有限稳定时间上可以实现电压调节和电流精准分配,并且能够得到稳定时间;最后,通过仿真实验验证了所提控制算法的有效性。

受脉冲扰动的多智能体系统的有限时间平均一致性

研究了脉冲扰动下具有切换拓扑的多智能体系统的有限时间平均一致。通过使用包括代数图论、有限时间稳定性定理及脉冲控制理论,建立了多智能体系统有限时间一致性的准则,同时估计出受脉冲干扰影响的停息时间。最后,通过一个算例验证了所得结论的有效性。仿真结果表明:脉冲扰动的次数、代数拓扑的连通度及系统的初始条件都会影响停息时间。

Banach空间的平均一致凸性与光滑性

给出了Banach空间的平均一致凸、平均局部一致凸、平均弱局部一致凸等凸性与一致光滑、非常光滑、一致极光滑、很极光滑等光滑性之间的的关系.证明了:如果X是一致光滑的,则X*是平均一致凸的;如果X*是平均一致凸的,则X是非常光滑的;如果X*是平均弱局部一致凸的,则X是光滑的;如果X*是平均一致凸的,则X是很极光滑的.

层次分析法中高阶平均随机一致性指标(RI)的计算

利用层次分析法分析和解决问题时,要对通过两两比较判断出的矩阵一致性进行检验犤1犦。高阶平均随机一致性指标的值一般无法直接通过查表而得,这一难点阻碍着层次分析法大面积的推广应用犤2犦。文章在深刻剖析层次分析法的基础上,给出根据平均随机一致性指标的定义计算高阶平均随机一致性指标值的算法,并且基于windows环境在delph6.0下予以程序实现。该算法已成功运用于中国科学院知识创新工程某智能决策系统中。

关于平均一致凸Banach空间

引入平均一致凸Ｂａｎａｃｈ空间的概念，证明了一致凸Ｂａｎａｃｈ空间是平均一致凸Ｂａｎａｃｈ空间，平均一致凸Ｂａｎａｃｈ空间是自反和弱局部一致凸Ｂａｎａｃｈ空间，并且平均一致凸Ｂａｎａｃｈ空间Ｘ中的任意元在Ｘ的闭凸子集中必存在唯一的最佳逼近元．

局部凸空间的平均一致凸性与平均一致光滑性

引进局部凸空间的平均一致凸性的概念,给出其对偶的定义,得到平均一致凸(平均一致光滑)的局部凸空间的特征刻画及其在P-自反条件下的对偶关系:(X,P)是平均一致凸(平均一致光滑)的当且仅当(X′,P′)是平均一致光滑(平均一致凸)的.

混合阶多智能体无向网络的拟平均一致性

为解决混合阶动态多智能体网络的拟平均一致性,将混合阶动态多智能体网络的拟平均一致性转化为增广的一阶多智能体网络的平均一致性,并给出相应一致性问题协议的定义,根据网络的拓扑结构连通性特点,运用代数图论、矩阵理论中的圆盘定理和李雅普诺夫理论证明了定拓扑和变拓扑无向网络下一致性协议的稳定性定理,并以由4个一阶智能体和2个二阶智能体所组成的混合阶智能体网络为例进行具体说明。理论研究和仿真结果都表明所提协议的正确性。

多智能体时滞网络的加权平均一致性

提出了线性和非线性分布式协调控制器,使多智能体系统取得加权平均一致性.对于线性控制器,考虑网络存在通信时间延迟的情形,给出了能容忍的最大固定时滞的一个紧凑上界.考虑网络结点控制输入的有界约束,给出了一类非线性分布式控制器的收敛性分析.结果说明,网络的连通性是系统取得一致性的关键.最后对时滞网络的情形给出了仿真示例.

基于事件触发机制的多智能体网络平均一致性研究

研究了事件触发机制下具有固定和切换拓扑结构的多智能体网络的平均一致性问题。为了有效降低多智能体一致性控制协议的更新次数,提出了仅依赖于各智能体及其邻居节点信息的分布式事件触发机制;为了使多智能体网络渐近收敛至初始平均状态,提出了基于事件触发机制的多智能体平均一致性协议;然后,建立了事件触发机制下的闭环系统模型,并分别获得了固定和切换拓扑结构下多智能体网络平均一致收敛的充分条件。仿真表明,基于事件触发机制的平均一致性协议保证了多智能体网络的平均一致性,并且分布式事件触发机制有效降低了多智能体一致性协议更新次数。

基于加权平均一致算法的宽带压缩频谱感知

在认知无线电(CR)网络中进行频谱共享接入,首要的任务是进行频谱感知,并发现频谱空洞。基于认知无线网络中信号频域的固有稀疏性,本文结合了压缩感知(CS)技术与加权平均一致(weighted averageconsensus)算法,建立了分布式宽带压缩频谱感知模型。频谱感知分为两个阶段,在感知阶段,各个CR节点对接收到的主用户信号进行压缩采样以减少对宽带信号采样的开销和复杂度,并做出本地频谱估计;在信息融合阶段,各CR节点的本地频谱估计结果以分布式的方式进行信息融合,并得到最终的频谱估计结果,获得分集增益。仿真结果表明,结合压缩感知与加权平均一致算法增强了频谱感知的性能,比在相同的CR网络中使用平均一致算法时有了性能上的提升。

随机拓扑结构下多智能体系统的平均一致性

利用马尔可夫收敛准则、图的Laplace矩阵谱特性和欧氏度量的极值,对一类具有随机拓扑结构的离散时间多智能体系统平均一致性问题进行了深入讨论。引入完好概率矩阵的概念,建立随机拓扑结构下离散时间系统的一致性算法,应用马尔可夫过程收敛相关结论及伴随算子,从欧氏度量极值的角度证明了系统可达到渐近平均一致,并得出了所需满足的条件,该条件放宽了对系统连通性的要求。最后,采用六个智能体组成的多智能体系统进行计算机仿真,对理论的正确性进行了验证。

局部凸空间的平均局部一致凸性和一致光滑性

引进局部凸空间平均局部一致凸性的概念,给出其对偶的定义,即局部凸空间平均局部一致光滑性,并在P-自反的条件下得到它们之间的对偶定理,即(X,P)是平均局部一致凸(平均局部一致光滑)的当且仅当(X′,P′)是平均局部一致光滑(平均局部一致凸)的.

多智能体有向网络的加权平均一致性

对多智能体有向网络的一致性问题进行了研究。提出了加权平均一致性的新概念,基于一类分散协调控制器使多智能体网络在固定的网络拓扑取得全局渐近加权平均一致性。从理论上证明了有向网络的强连通性及一类称为平衡图的有向图在解决加权平均一致性问题中扮演着关键角色。最后,给出了一个仿真示例,对理论结果进行了验证。

具有时延和不确定拓扑的二阶多智能体系统的平均一致性(英文)

首先,通过模型变换的方法将原系统分解为多个简单的子系统;然后,利用Lyapunov-Krasovskii的方法,以线性矩阵不等式的形式给出了带有多时变时滞的二阶多智能体系统达到平均一致性的充分条件,且只要求其通讯拓扑结构是联合连通的.最后,用仿真实验验证了本理论的正确性和有效性.

采用有限时间平均一致性协议的电力系统分布式状态估计

随着基于相量量测单元的广域量测系统在技术上的成熟与推广应用,利用WAMS量测可实现电力系统线性状态估计.本文基于广域量测系统提出一种全分布式状态估计算法.首先根据拉格朗日乘子法推导了多区域约束加权最小二乘估计模型,然后引入有限时间平均一致性协议,得到系统量测正常情况下的分布式状态估计算法.考虑了系统量测存在异常数据情况,根据最小二乘估计的几何意义扩展推导出修正算法,使其在各区域剔除异常量测后,无需改变信息矩阵,只需执行若干次有限时间平均一致性协议能收敛至信息矩阵修正后的集中式估计值.最后,理论分析和实验结果证明了算法的有效性.

一类异构多智能体系统有向图下的广义平均一致性分析

本文对有向图下离散时间一阶二阶混合的异构多智能体系统广义平均一致性问题进行研究.首先给出了该异构系统广义平均一致性的基本概念.在此基础上,针对平均一致性研究中对交互拓扑为平衡网络的局限,提出了一种基于辅助变量的线性一致性协议,对每一个智能体增加一个辅助变量,用于记录个体的状态更新.采用图论、非负矩阵理论、特征值扰动等方法进行分析证明,表明该协议使得异构多智能体系统在任意强连通有向图下达到广义平均一致性.并对收敛值的性质进行了分析.最后,通过仿真对该结论进行了验证.

平均一致凸空间与平均一致光滑空间

引进平均一致光滑空间的概念,证明了引进的平均一致光滑空间与已有文献中引进的平均一致凸空间恰好是一对对偶概念,并且X*是平均一致凸空间当且仅当X是平均一致光滑空间,X*是平均一致光滑空间当且仅当X是平均一致凸空间.研究了平均一致光滑与其他光滑性之间的关系.