具有时延及联合连通拓扑的多飞行器分布式协同编队飞行控制研究

针对具有简单动力学特性的多飞行器非线性系统模型,在系统存在通讯时延及网络拓扑为联合连通的情况下,提出一种基于一致性理论的分布式编队控制算法。利用Lyapunov-krasovskii函数分析具有时延的多飞行器编队系统稳定性,并以线性矩阵不等式(LMIs)的形式给出系统稳定的充分条件。通过仿真实例验证编队控制算法的有效性。研究结果表明:当通讯延迟、控制协议参数、网络拓扑等满足稳定性条件时,文中提出的编队控制算法能使多飞行器编队系统渐近收敛至期望的速度,并且形成预期的编队队形。

通信时延和联合连通拓扑下多刚体系统分布式姿态一致性控制（英文）

本文研究了通信时延和联合连通切换拓扑条件下的多刚体系统分布式姿态一致性控制问题.通过构建有效的辅助向量并选择合适的Lyapunov-Krasovskii函数,分别对恒定通信时延和时变通信时延两种不同情况下的控制器进行了设计.数值仿真结果表明,本文提出的方法能够有效地解决这类分布式姿态一致性控制问题.

组合连通拓扑下基于事件触发的多智能体快速一致性算法

针对组合连通拓扑下多智能体系统控制过程中存在通信和计算资源损耗大以及系统收敛速度慢等问题,提出一种新的具有状态预测器的事件触发一致性控制协议,通过设计状态预测器使每个智能体都能对其邻居智能体的未来状态作出预测;同时,对于智能个体给出了基于状态信息的事件触发条件,当状态误差满足该条件才触发事件.在该控制策略下多智能体系统可在节约通信和计算资源的同时具有更快的收敛速度.利用Lyapunov稳定性理论和代数图论,证明了所提事件触发控制策略能够有效实现组合连通拓扑结构下的平均一致性,且不存在Zeno行为.仿真实例进一步验证了理论结果的有效性.

非持续连通通信拓扑下的多导弹协同制导

针对多导弹协同制导中由通信丢包及时延等引起的通信拓扑随机变化导致实际拓扑非连通甚至通信中断等问题,提出一种分布式协同制导方法。基于通信采样数据设计一种线性控制律,通过构造误差系统并使其稳定来保证导弹相关协调变量达到渐近一致状态;当导弹接近目标时,各导弹断开通信,独立导引至目标。理论分析表明,多导弹协同制导方法不对任意时刻的通信拓扑做出要求,即允许出现拓扑不连通甚至通信中断等情况。对所提通信条件下的多导弹协同制导问题进行了仿真,验证了该制导方法能够确保各导弹的遭遇时间在非持续连通通信拓扑下达到渐近一致。

利用双重索引快速构建道路网络连通拓扑

路网拓扑关系的生成是进行最优路径规划的基础。本文针对ISO GDF4.0模型对道路连通拓扑的定义,结合最优路径规划对道路网络连通拓扑的要求,提出一种使用R-tree空间索引和B-tree索引双重索引方式快速生成道路连通拓扑的算法。连通拓扑快速构建算法包括新道路生成和网络拓扑提取两部分,新道路生成过程中,首先,自上而下地打断道路形成直线段集并求交点,然后,自下而上地重构直线段集以生成新道路。在打断道路求交点过程中,对道路建立R-tree空间索引,显著提高了几何要素的查找速度。在网络拓扑提取过程中对序列化数据建立B-tree索引,使得其查找速度大大加快。通过对双重索引算法的时间复杂度分析与验证表明,本文提出的拓扑生成算法具有较高的执行效率。

双预拓扑空间的连通类

运用拓扑和范畴论方法研究了双预拓扑空间的连通类,给出了双预拓扑空间连通类的等价刻画.证明了双预拓扑空间范畴是topological construct、最小双预拓扑空间连通类和最大双预拓扑空间连通类是存在的、双预拓扑空间连通类是连续闭的、一族双预拓扑空间连通类的交是双预拓扑空间连通类.并且建立了预拓扑空间连通类与双预拓扑空间连通类的密切联系.

保持拓扑连通的有限时间有界聚集控制

针对个体动态为一阶积分器的多智能体网络,在有界控制输入情况下,研究保持拓扑连通的有限时间聚集控制问题。基于网络误差设计有界控制协议,采用代数图论、矩阵理论及非光滑分析中的不变集原理,通过引入约束函数方法设计控制协议,使多智能体网络保持拓扑连通,并实现有限时间聚集控制。仿真实验表明,文中控制协议采用的算法可实现初始拓扑连通的无向网络的有限时间有界聚集控制。该研究结果为多智能体网络有限时间有界聚集控制提供新的思路。

弱连通与拓扑连通

本文首先对简单有向图G=(F,E)的顶点集引入拓扑连通的定义,然后指出弱连通与拓扑连通是等价的,最后给出拓扑连通几个重要性质。

电网GIS拓扑连通率提升方法研究

拓扑连通率是电网GIS中核查模型数据质量的重要指标,是提高数据治理成果的最直观展示,关系到GIS系统高级功能使用的效果。整改模型中存在的拓扑及层次问题数据是保障电网GIS数据质量的重要手段,使电力系统更可靠、更高效、更低耗地运行。高质量的拓扑数据能有效支撑模拟展现电网设备、其他业务系统准确调用GIS图形数据及可视化应用。针对提升拓扑连同率存在的实际困难,本文结合生产经验,研究提升方法,提出了对应的措施,以进一步提高电网GIS拓扑连通率。

多域光网络中应用混合拓扑聚合的分段保护算法

研究了多域光网络中的路由保护问题;为了克服多域光网络中可扩展性约束,提出了一种混合拓扑聚合方法。该方法结合了全连通和生成树拓扑聚合的优点,在网络中需要存储和发布的链路状态信息与聚合信息反映实际物理拓扑的精确性之间进行了折中;然后在此混合拓扑聚合方法的基础上,提出了一种基于查询机制的多域分段保护算法。仿真表明,相比传统的多域保护算法,该算法阻塞率低,可扩展性好。

Z-连通连续偏序集的权的一些性质

引入Z-连通偏序集的基的概念,给出其一些等价刻划,讨论了Z-连通连续偏序集的权与相应Z-连通Scott拓扑空间的权之间的关系,并且进一步讨论其与相应的Z-连通Lawson拓扑空间的权之间的关系。最后给出了在Z-连通连续偏序集中w(Λ(P))=w(P)=w(Σ(P))。

Z-连通连续偏序集的若干性质

对于Z-连通连续偏序集,证明了其上Z-连通Lawson拓扑空间是完全正则的,讨论了其可度量化的一个充分条件。

L－Fuzzy极不连通空间

给出了ＬＦ极不连通空间的具有层次特点的新定义，从而使连通性与极不连通性两个概念更为协调；证明了此定义是“Ｌ－好的推广”。

无线传感器网络移动Agent路由算法的研究与仿真

提出一种新的基于虚拟连通拓扑子图的优化模型用于无线传感器网络移动Agent路由。建立包含有效节点的虚拟连通拓扑子图,将Agent访问路径分解为采集子路径和返回子路径,提出一种基于GA与离散PSO的混合算法GAPSO用于求解该问题。该算法可大大降低解空间复杂度,提高搜索效率。仿真结果表明随着网络规模增大,该优化模型优势明显,GAPSO表现出比GA更好的性能。

无向拓扑下多智能体系统目标能控的图论条件

基于多智能体系统良好的应用前景,研究了无向加权拓扑下一类特殊一般线性多智能体系统目标能控的图论条件。利用图论和矩阵论知识,得到了系统目标能控的充分条件。然后,通过实例分析得到了系统目标能控的充要条件。结果显示在领导者跟随者连通拓扑下,多智能体系统是目标能控的当且仅当含有跟随者目标节点的连通分量是目标能控的,并且同样的结论适用于非领导者跟随者连通拓扑。

具有定常输入的二阶多智能体系统的平均一致性滤波

本文考察了具有定常输入的二阶多智能体系统平均一致性滤波问题,提出了一种比例-积分一致性滤波算法。在定常输入和固定对称连通拓扑的前提下,根据Routh判据和Nyquist判据分别得到二阶多智能体系统在无时延和相同通信时延约束下渐近收敛一致的收敛条件,且多智能体系统最终一致性状态为定常输入的平均值。最后,通过由5个智能体组成的多智能体系统在连通拓扑结构下的数值仿真,验证了理论结果的正确性。

基于复杂网络的城市道路重要度评价及路网自动综合方法

利用复杂网络理论,构建城市复杂路网模型,基于该模型从道路的结构和功能特征角度,以连接度、介中心和接近度为度量指标定义道路重要度评价模型,并顾及路网的整体形态及路网的拓扑连通性,提出基于复杂网络理论的路网综合算法。为检验方法有效性,针对成都市道路网络进行实验分析。实验结果表明,该道路重要度评价模型较好地反映道路在整个路网结构和功能上的重要程度,复杂路网综合算法能较好地保持原始路网的整体形态结构特征。

保持拓扑连通的多智能体网络有限时间聚集控制

针对个体动态为二阶积分器的多智能体网络,研究有限时间聚集控制问题,采用势能函数法和变结构控制思想设计分布式非光滑有界控制协议.在网络初始能量有限的前提下,得出该非线性耦合网络拓扑始终保持连通的结论.基于不变集原理和Lyapunov函数的二阶集值李导数信息,进行有限时间稳定性分析,得出在选取合适牵制权值的情况下,网络可实现保持拓扑连通的有限时间聚集的控制策略.最后通过仿真实例验证了理论方案的有效性.

基于图矩阵的仿生寻迹算法研究与应用

为解决牵引供电实时监控中的"带电/停电/接地"状态识别和快速计算问题,模拟智能生物的行为特点,提出仿生寻迹算法。该算法基于网络拓扑的图矩阵,推导出拓扑连通的数学模型。在算法实现上,采用标记和追踪技巧,得到快速计算的有关公式。以实际牵引供电系统为例进行数值实验。通过定义计算量因子,比较和分析仿生寻迹算法和幂法的计算量因子和效率。结果表明:仿生寻迹算法比幂法收敛快,计算速度提高约50%。该算法已作为牵引供电运行状态在线监测系统的核心模块投入工程应用。

可靠的虚拟网络映射算法研究

网络虚拟化技术允许多个异构的虚拟网络共享一个底层物理网络资源,为目前的网络架构提供了一种有效的扩展手段.近年来,底层网络基础设施失效事件频发,因此如何提高虚拟网络的可靠性成为目前该领域一个研究热点.本文针对底层节点失效后虚拟拓扑如何最大化连通问题进行研究,设计了一种基于割集和拥塞感知的虚拟网络映射机制.实验表明,该方法在不预留保护资源的情况下,可获得更好的底层网络长期运行平均收益.