Fixed-time Consensus for Leader-follower Second-order Multi-agent Systems

We analyse the fixed-time consensus problem for multi-agent systems with leaderfollower mode. Based on a follower’s observation structure for the leader’s information, it is proved that the estimation errors can be converged to zero at a fixed time. From this stability and a sliding mode structure, we derive a control input of followers, which provides a critical support for fixed-time consensus. The simulation results demonstrate that this control approach does conduce to the implementation of the fixed-time synchronization.

真丝织物的植物染料染色

采用植物红和植物蓝染料对真丝织物进行直接染色,探讨了染液浓度、染色pH、染色温度、染色时间、元明粉用量、固色剂用量对真丝织物染色效果的影响。通过正交试验得到的最佳染色工艺为:植物红染料质量分数1.00%(omf),染液pH为3,染色温度90℃,染色时间40 min,元明粉质量浓度5 g/L,固色剂质量分数1%;植物蓝染料质量分数1.00%(omf),染液pH为7,染色温度90℃,染色时间55 min,元明粉质量浓度5 g/L,固色剂质量分数1%。染色织物具有较好的耐皂洗色牢度、耐摩擦色牢度和耐汗渍色牢度,基本达到3~4级以上。

胍改性超支化聚酰胺-胺固色剂的制备及应用

以丙烯酸甲酯、二乙烯三胺、己二胺单体为原料,通过Michael加成反应和酰胺化反应合成了端氨基超支化聚酰胺-胺。为进一步提升固色性能,引入盐酸胍单体进行端氨基改性制得胍改性超支化聚酰胺-胺,并用于活性染料染色纯棉织物的固色整理。结果表明,自制胍改性超支化聚酰胺-胺固色剂的固色效果优异,染色织物耐皂洗色牢度和耐干摩擦色牢度均提高1级,耐湿摩擦色牢度提高半级及以上。固色整理对染色织物色光影响小。

多智能体系统固定时间一致性的多永磁同步电机转速协同控制

为了提高多电机转速协同控制精度,该文提出一种多智能体系统固定时间一致性的多永磁同步电机转速协同控制新思想。首先,将多永磁同步电机调速系统视为一个多智能体系统,设计了基于无向通信拓扑图的固定时间一致性协议;同时,设计了固定时间滑模观测器估计扰动并在一致性协议中引入前馈补偿,从而得到期望的q轴电流。然后,在矢量控制调速系统的框架下设计了固定时间互补滑模电流控制器,用于跟踪q轴参考电流。利用李雅普诺夫函数分别证明了控制器和观测器可以在与系统初始状态无关的情况下实现固定时间内收敛。最后,在三台永磁同步电机调速系统实验平台上与传统偏差耦合控制算法进行了对比实验验证,证明了所提控制算法的可行性和鲁棒性。

固定和切换拓扑下多智能体系统二分容错状态一致性研究

针对具有传感器故障的连续时间线性领导-跟随多智能体系统,研究了固定和切换拓扑下的二分容错状态一致性问题。首先,考虑不存在传感器故障的情况,提出了一种基于状态反馈的分布式二分一致性控制协议;其次,考虑存在传感器故障和状态不可测的情况,根据邻居交互信息构造新型分布式状态和故障观测器,并提出了基于输出反馈的分布式二分容错一致性控制协议;最后,进一步考虑通信拓扑发生切换的情况,提出了一种基于观测器的输出反馈二分容错一致性控制协议。理论分析和仿真算例均验证了不同情况下提出的分布式控制策略能够消除传感器故障带来的不良影响,同时,可实现预期的二分状态一致。

多Agent协作的电网保护定值校验智能分析系统

继电保护装置定值的整定与校验是密不可分的,整定计算出来的定值能否适应电网运行方式的变化,满足灵敏性、选择性、速动性的要求,一直是电力系统研究的热点。该文将多Agent技术引入到电网定值的校验,提出了多Agent系统协作求解问题的方法。根据检测SCADA系统传来的实时开关状态和电网参数的变化,及时快速地校验电网的保护定值是否合理,为辅助运行人员和继电保护工程师调整保护装置的定值提供决策支持。

无甲醛固色剂Fix-H的合成与应用

简要介绍了新型无甲醛固色剂Fix-H的合成方法,探讨了应用的工艺条件,结果表明:无甲醛固色剂Fix-H的用量1%～2%,owf、pH为中性,60℃固色30min,浴比1∶15,90℃烘干后,活性染料染色牢度可获得较大提高,对处理织物色光和手感无影响.

棉用活性染料无醛固色剂的合成及应用

以二甲胺和环氧氯丙烷为反应单体,乙二胺为交联单体,合成了二甲胺聚阳离子型活性染料用无甲醛固色剂,优化的合成条件为n(二甲胺)∶n(环氧氯丙烷)=1∶1.5,乙二胺质量为反应单体质量的6%,反应温度65℃,反应时间4 h。固色后织物的耐干摩擦色牢度达4~5级,耐湿摩擦色牢度达3级及以上,耐皂洗色牢度在4级及以上,色光变化小,其固色效果达到同类市售固色剂。

新型改性水玻璃固沙剂制备与研究

为了解决市场上现有化学固沙剂存在的抗水性相对较差、固沙效果不理想等问题,通过在水玻璃中加入一些有机和无机改性材料,制备了一种具有高强度、耐久性和稳定性的新型复合固沙剂,研究了水玻璃浓度、不同改性剂添加量对其性能的影响。结果表明:1)按照水玻璃模数为3.0,改性剂四硼酸钠、碳酸锂、山梨醇、聚丙烯酰胺的添加量(占水玻璃质量的百分比)分别为1.5%、2.5%、0.2%、0.3%,助黏剂羧甲基纤维素钠的添加量为0.3%配置的新型改性水玻璃固沙剂,对沙土固化层的强度可达14.1 MPa;2)新型改性水玻璃固沙剂稳定性和耐久性优良,经70℃高温和-20℃低温7 d老化后,无侧限抗压强度损失率分别为11.8%和19.5%,在700℃高温条件下质量损失率仅为8.6%;3)新型改性水玻璃固沙剂的固沙效果良好,固结层在风速≤20 m/s的净风条件下表现为无风蚀或轻微风蚀,在含沙气流冲击下风蚀量较净风条件下略有增加。

石榴皮染料在棉织物环保染色中的应用

针对石榴皮色素在棉织物染色中存在的低色牢度、金属媒染剂和化学固色剂导致环境污染以及人体危害等问题,通过优化石榴皮直接染色棉织物的染色工艺,选择3种天然媒染剂和3种金属媒染剂以不同媒染方式染色。利用天然松香固色剂对染色后的棉织物进行固色处理,探讨天然媒染剂提高织物染色性能的可行性,评估松香天然固色剂的固色效果以及不同染色工艺对石榴皮染色棉织物的染色性能的影响。结果表明,石榴皮直接染色棉织物最佳工艺:温度为80℃,染色时间为90min,pH值为7.0;经天然媒染剂媒染(茶卡盐后媒染)的织物可达到最大K/S值(7.64);经固色后染色棉织物的K/S值可提高至10.23,色牢度最高可达4~5级、5级;染色棉织物经过不同的染色工艺,可呈现不同的色相。

动态事件触发下多智能体系统固定时间一致性

针对具有未知干扰和非线性动态的多智能体系统,研究了它基于事件触发的固定时间一致性问题。在传统的静态事件触发策略的基础上,通过引入一个可调节的动态变量,提出一种基于动态事件触发策略的固定时间一致性协议,给出各个智能体基于状态信息和动态变量的动态事件触发函数,只有当各智能体的测量误差满足给定的触发函数时,事件才会被触发。引入的动态变量是可调节的阈值参数,能够进一步减少事件的触发次数,更有效地利用系统有限的资源。利用图论、固定时间一致性理论和李雅普诺夫稳定性理论推导出系统达到固定时间一致性时,一致性协议和触发函数中的参数需要满足的条件,同时证明了系统不存在芝诺行为。最后,数值仿真结果验证了理论分析的正确性与有效性。

不同处理方式对鲜切马铃薯条保鲜效果研究

采用鲜切马铃薯条为主要原料,分别对其进行63℃热处理、护色剂浸泡处理、复合涂膜浸泡处理、乳酸链球菌素浸泡处理,以蒸馏水浸泡为对照组,置于4℃冰箱内低温保存3 d,每12 h测定失重率、褐变度、总酚含量、还原糖含量、淀粉含量等指标。结果表明:63℃热处理会加快鲜切马铃薯条褐变并较快失去食用价值,护色剂处理可减少褐变但对失重率影响较小,复合涂膜处理和乳酸链球菌素溶液处理均可抑制鲜切马铃薯条的褐变,减少失重率,降低淀粉向还原糖转变,减少总酚的损失。

多智能体系统事件触发固定时间最优一致性

针对多智能体系统(multi-agent systems,MASs)固定时间最优领导-跟随一致性问题,基于性能优化目标,设计了一种基于事件触发机制的最优控制策略,兼顾固定时间最优一致性控制目标和有限的系统通信计算资源。为了近似求解Hamilton-Jacobi-Bellman(HJB)方程获得最优值函数的表达式,提出一种仅包含Critic神经网络结构的自适应动态规划(adaptive dynamic programming,ADP)在线学习算法,结合梯度下降法和经验重放方法,利用历史记录数据和当前数据更新神经网络权重向量近似最优值函数及其梯度。采用基于无人地面车辆的无人集群系统验证了该方法的可行性。

基于时变障碍Lyapunov方法的非线性多智能体系统的一致性控制

针对不确定非线性多智能体系统(MASs),采用基于时变的积分型障碍李雅普诺夫函数(IBLF)的方法,提出了一种实用的固定时间下的一致性控制框架。利用BLF的鲁棒性来解决未知非线性问题,而不是采用模糊逻辑系统/神经网络逼近,IBLF作为该方法的一个突破,是对状态变量的直接约束,其中特殊函数约束(其约束边界与状态变量和时间都有关)是更为新颖的研究内容。在控制器设计过程中通过插入了一个分段可微的位移函数来预先指定状态变量收敛并达到全局一致的逼近时间,并且结合IBLF可以对状态变量的初值条件进行拓展,保证了对于任意初始输出状态,所有智能体的输出都能实现实际的固定时间一致跟踪,并且闭环系统中的所有信号都是有界的。

事件触发机制下多导弹固定时间编队控制

针对领-从弹编队结构中从弹对领弹的固定时间协同跟踪控制问题,同时为了节省通信带宽和弹载计算资源,基于多智能体一致性理论,给出了有向拓扑下基于事件触发机制的固定时间编队控制算法。用微分几何法将导弹运动模型精确线性化,为其设计固定时间编队控制协议,保证具有较大飞行速度的导弹编队在较短的时间内收敛到稳定的队形。在此基础上,引入事件触发机制,克服有向拓扑下Laplacian矩阵的不对称性和事件触发通信引入的误差项对系统稳定性带来的影响;为从弹设计了基于自身状态误差的事件触发函数,当状态误差满足所设定的阈值时,从弹在通信网络中更新并传递自身的采样信息,有效减少了弹载资源的占用率。利用代数图论、矩阵理论和Lyapunov稳定理论证明了编队控制系统的稳定性。数值仿真结果校验了算法的有效性和稳定性分析的正确性,适用于导弹编队的总体设计。

切换拓扑下动态事件触发多智能体系统固定时间一致性

针对有扰动的一阶非线性多智能体系统在切换拓扑下的实际固定时间平均一致性问题,提出了基于动态事件触发机制的固定时间一致性协议.该一致性协议在节约更多资源的情况下,使多智能体系统以更快的速度达到一致.相对于有限时间一致性控制算法,固定时间一致性控制算法的收敛时间不依赖于初始状态,并且可以通过选择合适的控制器参数设定相应的收敛时间上界.通过设计一个包含双曲正切函数的测量误差,证明系统不存在Zeno行为.由于内部动态变量的引入,大量不必要的触发被取消,从而节省能量损耗.最后,通过仿真实验验证算法的可行性和有效性.

若尔盖高寒草地优势牧草植物根际促生菌的筛选及特性

通过探究若尔盖高寒草地优势牧草根际促生菌的分布特征,筛选植物根际促生菌(PGPR),为研制适宜高寒草地的微生物菌剂提供菌种资源。本研究在低温条件下,采用选择性培养基,从若尔盖高寒草地中的早熟禾(Poa annua)、老芒麦(Elymus sibiricus)根际筛选PGPR。通过钼锑抗比色法测定菌株的溶磷能力,利用乙炔还原法测定菌株的固氮能力,通过16S rRNA基因扩增与系统发育分析确定菌株的分类地位。结果表明,共分离筛选出49株PGPR,其中,溶磷菌28株、固氮菌21株。溶磷菌中17株菌能够溶解无机磷,溶磷量介于290.32~457.77μg·mL^(-1),菌株PBRS2溶无机磷量最大,达457.77μg·mL^(-1);11株菌能够溶解有机磷,溶磷量介于1.64~6.95μg·mL^(-1),菌株MBRS15溶有机磷量最大,达6.95μg·mL^(-1)。21株固氮菌的固氮酶活性介于93.33~234.35 nmol·(h·mL)^(-1),菌株NARS10固氮酶活性最高,达234.35 nmol·(h·mL)^(-1)。从老芒麦根际筛选的PGPR最多。根表土(RS)区域菌株的促生特性较强。通过灰色关联分析,筛选出9株促生特性优良的PGPR,经16S rRNA鉴定,7株属于假单胞菌属(Pseudomonas),1株属于红育菌属(Rhodoferax),1株属于马赛菌属(Massilia),以假单胞菌属为优势菌属。这9株促生特性优良的PGPR可为后续研制适宜若尔盖高寒草地的微生物菌剂提供优良菌种资源。

对抗网络下时滞非线性多智能体系统固定时间二分一致性

本文针对一类存在输入时延的非线性多智能体系统,研究了其在结构平衡的无向符号图下的固定时间二分一致性问题.首先,本文针对智能体间相互合作与相互竞争的关系,设计了一类存在输入时延的多智能体系统固定时间分布式一致性控制协议,使得系统状态在固定时间内收敛到数值相同但符号相反的两个值,且收敛时间上界与初始状态无关.随后,利用Lyapunov稳定性理论和代数图论给出了在存在输入时延的情况下多智能体系统实现固定时间二分一致性的充分条件和收敛时间的上界值,证明了控制算法的稳定性.最后,仿真实例验证了所提固定时间二分一致性算法和理论结果的有效性.

动态事件触发机制下多智能体系统固定时间跟踪

针对受扰非线性多智能体系统跟踪控制问题,提出一种基于动态事件触发机制的固定时间积分滑模控制方法。设计与相对状态信息相关的新型积分滑模面且提出分布式控制协议,基于测量误差和滑模面构造动态变量和动态事件触发函数。采用固定时间稳定性原理证明,若选取适当的控制参数则可使多智能体系统在固定时间内实现动态事件触发机制下的跟踪控制,且避免Zeno现象。该控制方案能够有效抑制系统扰动的影响,减少多智能体系统通信和计算资源的消耗,且避免收敛时间对系统初始状态的依赖。仿真结果表明,新提出的动态事件触发控制器使得多智能体系统在固定时间内实现跟踪控制,降低触发频率而节省资源,更适用于实际应用。

掺固色剂的装饰清水混凝土制备及性能研究

以浙江某高校图书馆“红、黄、灰、白”四色同体的现浇装饰清水混凝土工程为研究对象,采用普通灰色硅酸盐水泥为基础胶凝材料,配以钛白、铁红、铁黄、铁黑、群青等无机颜料,结合自主研发的高活性偏高岭土矿物固色剂,制备了色彩稳定及性能优异的四色清水混凝土,实现了低成本、彩色的装饰清水混凝土配制技术的突破。