领导-跟随混合阶异质多智能体系统的一致性

混合阶异质多智能体系统由静态领导者和一阶、二阶和三阶积分器型跟随者组成.首先,在无向和有向通讯网络条件下,利用设计线性滤波器的方法提出了一致性协议;其次,基于李雅普诺夫直接法、拉塞尔不变集原理和矩阵理论证明了协议的可行性;最后,通过2个仿真算例验证了所得结论的有效性.

离散时间多智能体系统鲁棒包含控制

主要研究具有外部干扰的离散时间多智能体系统的鲁棒包含控制.构建离散时间干扰观测器,提出基于输出反馈的包含控制协议;通过求解离散时间的代数黎卡提(Riccati)方程,得到包含控制增益;之后再运用Lyapunov稳定性理论,给出收敛分析,并得到相应的包含条件;最后,利用数值模拟来验证所得到的理论结果.

异质分数阶非线性多智能体系统的预设时间一致性

该文研究了一类异质分数阶非线性多智能体系统的预设时间一致性问题.设计了一类基于时变函数的预设时间分数阶积分控制器,将分数阶非线性多智能体系统转化为一阶非线性多智能体系统.然后综合利用整数阶Lyapunov函数法和预设时间控制技术,分别实现了具有连通无向图和具有含生成树有向图的多智能体系统的精确预设时间一致性控制.该预设时间可以通过时变函数预先设定,且不依赖于系统初始值和参数.最后,用实例验证了理论结果的有效性.

基于部分稳定性方法的离散时间多智能体系统的一致性

研究有向信息拓扑下离散时间线性多智能体系统的一致性分析与设计问题.利用提出的线性变换,将一致性问题转换为相应线性系统的部分变元渐近稳定性问题.基于部分变元稳定性理论,得到有向信息拓扑下离散时间线性多智能体系统达到渐近一致的基于矩阵Schur稳定性的充要条件和状态一致函数的解析表达式.同时设计了反馈增益矩阵.最后数值实例验证了所得理论的有效性.

具有时滞的混合阶多智能体系统的组一致性

针对由离散时间一阶和二阶智能体组成的混合阶多智能体系统,研究其在固定和切换拓扑结构下受通信时滞影响时的组一致性问题。分别为两类智能体提出组一致性协议,引入模型变换,将闭环系统转化为等价系统。在一定假设条件下,以代数图论、矩阵理论为主要研究工具,分别在固定和切换拓扑结构下给出了混合阶多智能体系统实现渐近组一致性的条件。采用数值仿真对所得结果的有效性进行了验证。

基于事件触发的三阶离散多智能体系统一致性分析

研究了基于事件触发控制的三阶离散多智能体系统的一致性问题.首先,基于位置、速度和加速度三者的测量误差,设计了一个新颖的事件触发控制机制.然后,利用不等式技巧,得到了使离散多智能体系统达到一致的充分条件.所得到的条件揭示了系统的通信拓扑的Laplacian矩阵特征值和耦合强度对于系统一致性的影响.此外,还给出了事件触发控制器排除类Zeno行为的确定条件,这意味着事件触发控制器不会每个迭代时刻都更新.最后,通过仿真实验验证了所获得理论结果的正确性和可用性.

一类离散时间异构多智能体系统有向图下的一致性分析

研究了离散时间一阶二阶混合的异构多智能体系统有向通信下的一致性问题。首先,对该系统内的个体分别提出了相应的一致性协议。针对该异构系统不满足离散时间系统研究中凸性要求的问题,本文引入了一个非奇异变换,采用非负矩阵理论和一致性理论,分别分析得出了系统在固定和动态拓扑下实现一致性的充分条件。当通信拓扑包含生成树,采样时间和控制参数在一定范围内取值系统将获得一致性,该范围取决于通信拓扑的度矩阵。最后,通过仿真对该结论进行了验证。

具有外部干扰的混合阶多智能体系统的有限时间一致性

针对基于定变拓扑网络的具有外部干扰的混合阶多智能体系统的有限时间一致性问题,设计一个分布式有限时间控制律。将原始系统转换为一个等效系统,即一阶和二阶子系统的混合系统,保证了所有智能体达到有限时间一致性的条件。通过两个仿真实例验证了该理论及方法。

具有外部干扰的离散时间多智能体系统包含控制

对具有外部干扰的高阶线性离散时间多智能体系统的包含控制进行了研究,设计了一种离散时间干扰观测器,利用该观测器提出了基于状态反馈的包含控制协议。运用李雅普诺夫稳定性理论,对该系统进行了收敛性分析,得到了包含达到的条件。最后,利用数值模拟验证了所得理论结果的正确性。

基于局部交互协议的二阶离散多智能体系统一致性

针对二阶动态多智能体系统,采用线性局部交互协议,研究了非平衡拓扑结构的多智能体系统在采样信息下的一致性。首先,建立了多智能体系统的数学模型并给出了预备知识,然后使用代数图论和矩阵知识,确定了系统达到一致时的收敛状态。最后,采用5个智能体组成的网络拓扑进行了数值仿真实验,验证了理论分析的正确性。

离散时间多智能体系统群集运动的快速收敛

针对具有干扰的多智能体系统的离散时间群集运动问题,提出了一种有限时间收敛的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的离散时间多智能体系统有限时间内实现群集运动的收敛条件。分析了动态多智能体实现包容控制的运动状态,同时讨论了该系统在理想情况下达到有限时间收敛的充分条件。最后,系统仿真验证了所得结论的正确性。

多智能体离散时间系统一致性研究

研究了无向连通图条件下带有输入延时的多智能体离散时间系统一致性问题,分析了多智能体系统一致性问题和离散时间系统稳定性之间的本质联系。利用广义Nyquist稳定性判定准则和矩阵特征值相关理论,推导出多智能体离散时间系统在信息交换拓扑为无向连通图且带有输入延时的条件下达到渐近一致的充分条件。仿真结果与理论分析相符,在无向连通图条件下,当输入延时小于或等于该充分条件给出的标准延时,多智能体系统可以达到渐进一致。

切换拓扑下离散时间多智能体系统的包含控制

研究具有多个领导智能体的离散时间多智能体系统的包含控制问题。首先,对于系统中的跟随智能体提出了一个分布式的控制协议;其次,主要利用非负矩阵理论和代数图论的知识,分别给出了固定网络拓扑和切换网络拓扑下系统解决包含控制问题的拓扑条件;最后,数值模拟结果验证了理论结果的正确性。

基于Q-learning的离散时间多智能体系统一致性

针对模型未知的一类离散时间多智能体系统,本文提出了一种Q-learning方法实现多智能体系统的一致性控制.该方法不依赖于系统模型,能够利用系统数据迭代求解出可使给定目标函数最小的控制律,使所有智能体的状态实现一致.通过各个智能体所产生的系统数据,采用策略迭代的方法实时更新求解得到多智能体系统的控制律,并对所提Q-learning方法进行了收敛性和稳定性分析.最后,论文给出了计算机仿真验证了所提方法的有效性.

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。

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。

有领导者的一阶多智能体系统在切换拓扑下的快速有限时间一致性控制

针对切换拓扑结构下具有领导者的一阶多智能体系统的有限时间一致性控制问题,本文提出一条新颖的有限时间一致性协议,并对该协议进行理论分析。基于图论、Lyapunov稳定性理论、La Salle’s不变原理、同次性理论和牵引控制技术,证明了当通信拓扑为非联合连通时,本文提出的有限时间一致性协议可以保证系统在有限时间达到一致。最后给出的仿真结果,验证了理论的有效性,并且与传统的有限时间一致性协议对比,本文所提出的协议确实加快了有限时间一致跟踪的收敛速度。

具有时延的离散二阶多智能体系统的一致性问题

研究了带有时延的二阶离散多智能体系统的一致性问题,在系统没有时延时,给出系统能达到一致的充要条件.在系统带有时延时,通过Lyapunov第二方法得到系统达到一致的充分条件.

事件触发下多智能体系统固定时间二分一致性

针对具有符号有向图的一阶多智能体系统,研究了其固定时间二分一致性问题。为降低控制过程中多智能体系统的能量损耗,提出了一种基于事件触发机制的分布式控制协议。以图论和李雅普诺夫理论为主要研究工具,给出了多智能体系统在所设计控制协议作用下实现固定时间二分一致性的充分条件和与系统初始状态无关的收敛时间上界,并证明了使用该协议可以有效避免对智能体的连续控制和Zeno行为的发生。数值算例验证了所得理论结果的有效性。

离散多智能体系统分组一致性分析

在有向拓扑结构下,研究离散多智能体系统的分组一致问题,提出无入度平衡假设条件的控制协议设计方法.首先,根据系统模型,设计离散多智能体系统的分组一致控制协议.其次,利用代数图论和矩阵论,分析并得到离散多智能体系统实现分组一致的充要条件.最后,仿真结果验证了理论分析结论的正确性.数值仿真结果表明:系统实现分组一致仅要求有向图G_n含有一个有向生成树,不要求拓扑结构满足入度平衡条件.