领导—跟随多智能体系统在分布式自适应控制下的滞后一致性

本文研究个体自身动力学具有滞后效应的领导—跟随多智能体系统的滞后一致性问题。首先,给出一个基于邻居信息和领导者信息的分布式控制协议,其中的控制增益是自适应的。然后,在这个控制协议下,运用稳定性理论,导出了该系统实现滞后一致性的充分条件。最后,数值模拟验证了理论结果的有效性和可行性。

通信时延约束下的多智能体系统动态事件触发编队方法

针对智能体通信时延和能源损耗问题,研究了带有时延和切换拓扑的二阶多智能体系统动态事件触发编队控制方法。在考虑通信时延的基础上,设计了一种动态事件触发机制,通过动态调整事件触发条件,使系统能够根据实时状态进行控制。根据该控制方法,建立了时延控制输入、切换拓扑和动态事件触发下闭环控制系统的数学模型,并利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式理论证明了其稳定性。仿真结果表明,与现有方法相比,所提方法可以避免大量的触发,节约了网络资源,并提高了多智能体系统的收敛性能。

领导-跟随多智能体系统有限时间一致性

针对领导-跟随一阶多智能体系统在无向网络下的快速一致性问题,提出了一种基于总体代价函数梯度的快速有限时间一致性跟踪算法,并对一致性算法进行了理论分析。利用图论和李雅普诺夫有限时间稳定性理论,证明了当通信拓扑固定连通时,有限时间一致性算法可保证多智能体系统在有限的时间内快速的实现一致性跟踪。最后通过大量的仿真实例和与传统方法的对比分析,验证了改进算法的优越性。

二阶多智能体系统的跟随者-多领导者聚集控制

针对二阶连续时间多智能体系统的跟随者-多领导者集合聚集控制问题,假设每个领导者的运动速度为同一常数且它们之间没有通信,基于邻居原理,对网络没有通信限制(零通信时延)和有通信时延的情形,分别提出了一个新的控制协议;利用频域分析、矩阵理论和Nyquist稳定性判据,对零通信时延和有通信时延的情形,分别得到所有的跟随者都能够聚集于由多个动态领导者组成的凸多边形区域的充分条件;最后,通过数值仿真验证了文中所提控制协议的有效性和可行性.

具有和不具有非线性动态的二阶时滞多智能体系统的领导跟随一致性(英文)

研究了带有时滞的二阶多智能体系统的领导跟随一致性问题.所给定的领导者不仅位置和速度保持变化,而且带有时滞.首先,为了跟踪这样一个具有非线性动态的领导者,对于每一个智能体给出了基于邻域的分布式控制器,基于Lyapunov-Razumikhin理论,获得了二阶多智能体系统达到领导跟随一致性的充分条件.另外,讨论了领导者和每个智能体都不具有非线性动态的一致性问题,得到了使得多智能体系统达到一致性的充分条件.最后,给出的仿真结果表明了所获定理的有效性.

基于领导者-跟随者模型的异质多智能体系统一致性

针对由一阶智能体、二阶智能体以及Euler-Lagrange智能体组成的异质多智能体系统,研究在领导者-跟随者网络模型下系统一致性的问题。当系统中存在一个一阶静态领导者时,跟随者之间的网络拓扑是无向连通的,设计了一致性控制协议,应用图论知识与拉塞尔不变集原理证明了协议的可行性;另外,当异质系统中有一个动态二阶领导者时,跟随者无法获取领导者的速度信息,采用设计分布式状态观测器的方法,给出了系统的一致性控制协议。一些仿真算例验证了所得结论的有效性。

多智能体系统的领导跟随一致性分析

研究了在离散系统中,同时存在具有马尔科夫链性质的时滞和领导跟随的多智能体系统的一致性问题,通过创建一个合适的李雅普诺夫函数,根据图论的一些知识得到领导跟随一致的充分性.

二阶多智能体系统拓扑切换下的领导跟随一致性

在有积极领导者且系统网络拓扑切换的条件下,对二阶非线性多智能体系统的领导跟随一致性进行了研究.协议在非脉冲时刻采取连续控制,在脉冲时刻采取离散控制,且脉冲时刻创新性地提出各智能体的速度增量既与邻接智能体的位移状态有关又与速度状态有关.构建新模型的误差系统,基于Lyapunov稳定性理论,利用数学归纳法和其他相关知识,得到系统拓扑图无向且连通时系统实现一致性必须满足的充分条件,并用Matlab软件实例仿真验证了结果的正确性.

二阶非线性多智能体系统领导跟随一致性研究

为减少通信时延对系统一致性的影响,针对有领导者的二阶非线性多智能体系统的领导跟随一致性进行了研究,新颖地提出近似随机脉冲时延的概念并应用于新协议。相比于传统协议,新协议在脉冲输入时延较小时,各智能体基于时延态对自身当前时刻状态进行预测,并以自身未来预测状态取代时延态发送给各邻接智能体,同时补偿自身反馈通道时延,从而使系统更快实现一致性。基于Lyapunov稳定性理论,利用一类再推广的Halanay不等式的性质给出两个保证系统实现一致性的充分条件。最后,实例仿真证明了新协议的优越性。

领导-跟随多智能体系统在自适应牵制控制下的部分分量一致性

部分分量一致,是指随着时间的推移,多智能体系统中所有状态变量的某些分量渐近趋于恒同而其余分量不一定趋于恒同的一种现象。它是一种比恒同一致弱的群体动力学行为。为了减弱由领导者和跟随者构成的多智能体系统的不确定性所带来的影响,提出了一个自适应控制协议,探究了在适应性牵制控制协议下一阶多智能体系统的部分分量一致性问题。首先给出了部分分量一致的基础概念、定理及一些推论,利用置换矩阵方法将最初的偏差系统转化为新的偏差系统,使得多智能体系统的部分分量一致性问题转换为新的偏差系统中零解的部分变元稳定性问题。然后,构造Lyapunov函数并基于代数图论、矩阵理论及部分变元稳定性知识推出了一些充分性判据,从而确保多智能体系统按指数趋势实现部分分量一致。最后,运用数学软件MATLAB进行数值模拟,验证了理论推导结果的正确性及可行性。

基于事件触发脉冲控制的具有ROUs和RONs的非线性多智能体系统的领导跟随一致性研究

设计了一个基于Lyapunov函数的事件触发函数,并在此基础上研究了一类具有随机发生不确定性和随机发生非线性的多智能体系统在事件触发脉冲控制策略下的领导跟随一致性。与人为设置脉冲时刻序列的控制方式不同,事件触发脉冲控制策略中脉冲控制时刻的产生依赖于事件触发函数,且当触发条件被满足时才激发脉冲控制,从而减少不必要的控制次数以及系统的资源消耗。基于脉冲微分方程理论、代数图论和Lyapunov稳定性理论,给出了受控多智能体系统实现领导跟随一致性所需要满足的充分性条件,同时证明了Zeno行为可以被排除。最后,通过Matlab实例仿真验证了本文理论结果的有效性。

带扰动混杂多智能体系统领导-跟随一致性

本文研究了带扰动混杂多智能体系统领导-跟随一致性问题.给出了带扰动且含有非线性项的混杂多智能体系统模型.为了解决扰动和非线性项问题对系统带来的影响,本文基于等效趋近律设计了混杂多智能体系统的滑模控制协议,该控制协议包含连续时间智能体与离散时间智能体的运动状态信息.对混杂多智能体系统设计了Lyapunov函数,给出该系统实现领导-跟随一致性的充分条件,并证明了滑模控制协议下混杂多智能体系统可以实现领导-跟随一致性.最后,通过MATLAB仿真验证了所提方法的有效性.

带未知耦合权重的领导-跟随多智能体系统的实用一致性

一致性理论在许多领域有广泛应用.现有很多研究成果是关于恒同—致的.在实际中,由于任何系统都会不可避免地受到一定的外界扰动,要求误差函数的极限等于0是难以做到的,但当时间充分大时误差函数在可接受区间内是可行的.本文首先给出多智能体系统的实用一致性概念,然后研究含未知耦合权重的一阶非线性领导-跟随多智能体系统的实用一致性问题.通过设计合适的控制协议,运用图论、矩阵理论和强实用稳定性理论,得到该多智能体系统实现实用一致性的充分条件.数值模拟验证了理论结果的正确性.

二阶多智能体系统的领导-跟随异步脉冲一致性

针对具有时延的二阶多智能体系统领导—跟随异步脉冲一致性问题,假设每个多智能体采样邻接点信息的时刻互不相同,针对无向切换网络拓扑的多智能体系统,提出一种切换拓扑下有领导者的异步脉冲一致性控制协议。首先对该协议进行理论分析;然后构造Lyapunov函数,并利用Lyapunov稳定性理论与树形转换法给出多智能体系统在该控制协议下达到异步一致的充分条件;最后提出实例并进行MATLAB仿真。仿真结果表明,在脉冲控制下跟随者与领导者误差渐进趋于零,验证了该一致性协议有效性。

基于输出反馈的分数阶奇异线性多智能体系统领导者-跟随一致性

本文主要开展多智能系统领导者-跟随一致性分析,其中每个智能体的动态性能描述为分数阶奇异线性系统.基于系统的输出信息,设计一个输出反馈的控制协议.通过有效的证明,推导出多智能体系统领导者-跟随一致性的充分条件.采用奇异值分解(SVD)技巧,可将一致性条件进一步转换为易于求解的线性矩阵不等式.当通信拓扑图假设为无向连通图时,一致性条件可以简化为相对简单的多个线性矩阵不等式.最后给出一个实例,演示如何求取反馈增益,通过仿真图可以发现本文结果正确、有效.

非线性多智能体系统的指定时间领导跟随一致性

研究了非线性多智能体系统在无向和有向网络拓扑下的指定时间领导跟随一致性问题.首先,在无向网络拓扑下提出一种新的分布式控制协议,运用Lyapunov稳定性理论,给出多智能体系统实现指定时间领导跟随一致的相关条件.其次,考虑有向网络拓扑的情况,并给出系统在指定时间内实现领导跟随一致的条件.最后,通过两个例子来验证理论结果的有效性.

时延多智能体系统领导跟随一致性研究

为符合实际情形,针对不确定与随机发生非线性的多智能体系统,研究了有时延且网络拓扑切换时系统的领导跟随一致性。传统协议通常保守地假设邻接个体间通信时延与个体和领导者间通信时延大小相同,新协议中上述时延可以大小不同。相比于传统方法,新颖地将复杂网络同步问题研究领域对时延的处理方法引入到多智能体系统一致性问题的研究中,利用一类推广的Halanay不等式,给出系统实现领导跟随一致性需满足的两个与时延无关的充分条件,即时延在相关参数满足定理条件的前提下不影响系统最终实现一致性。相比其他方法得到的含有时延的判定条件,本研究结果保守性更低,实例仿真验证了新协议的可行性。

基于量化脉冲控制策略的领导跟随多智能体系统的固定时间一致性

本文研究了基于量化脉冲控制的非线性领导跟随多智能体系统的一致性问题.基于矩阵理论、李雅普诺夫函数和利普希茨不等式,给出了若干假设和充分条件.通过构造比较系统,利用微分方程理论,给出了固定时间下的一致性准则,且计算了达到一致需要的时间.最后,选择合适的参数,通过数值仿真验证了理论分析的有效性.

基于切换拓扑的网络化多智能体系统领导跟随H_∞一致性

研究网络化多智能体系统在切换拓扑下的领导跟随H∞一致性问题.考虑有界网络诱导时延的影响,提出一个基于采样数据的一致性控制协议.基于此协议,领导跟随H∞一致性问题转化为带有区间时变时延的误差切换系统的H∞控制问题.基于时延上下界构造分段的Lyapunov-Krasovskii泛函,得到各个子系统的控制器设计判据,多智能体系统在所设计的控制器和切换规则的作用下实现领导跟随H∞一致.最后,通过一个仿真例子验证所提方法的有效性.

随机脉冲控制下领导-跟随的多智能体系统一致性研究

针对一类非线性领导-跟随多智能体系统,研究随机脉冲控制下多智能体系统的一致性问题。由于脉冲控制在实际系统中,常常会受到各种随机因素的影响,并导致脉冲控制强度发生改变。因此,本文通过引入随机变量,设计了具有随机脉冲强度的分布式脉冲控制协议。随后,利用随机分析的方法给出了在随机脉冲控制下领导-跟随多智能体系统达成一致的充分条件。最后,作为特例还给出了拒绝服务攻击下领导-跟随多智能体系统的一致性准则。