具有非对称通信时滞和切换拓扑的高阶多智能体系统的一致性

研究具有切换有向拓扑和非对称时变时滞的高阶多智能体系统的一致性问题.通过引入正交线性变换和Lyapunov-Krasovskii泛函方法,依据线性矩阵不等式给出了系统解决一致性问题的充分条件以及可容许时变时滞的上界估计.其主要贡献是基于Lyapunov方程和代数不等式建立了协议参数的显性设计,该参数设计形式简单且易于计算,并保证了所给充分条件中线性矩阵不等式的可解性,使得高阶多智能体系统的一致性在切换有向拓扑下对非对称时变时滞是鲁棒的.     

基于马尔科夫拓扑切换和随机通信干扰的连续时间多自主体系统的趋同控制

研究了基于不可靠通信网络的连续时间多自主体系统的趋同控制.自主体间的通信信道受高斯噪声干扰;不可靠通信因素导致的网络拓扑随机切换由马氏链刻画.为克服随机噪声和马尔科夫拓扑切换的影响,设计了随机逼近型趋同协议;基于马氏跳参数随机微分方程稳定性理论、代数图理论、连续鞅和马氏链理论,证明了多自主体系统实现渐近无偏均方平均趋同...     

随机切换拓扑下具有区间时变时滞的二阶离散多智能体系统的均方包含控制

研究随机切换拓扑下具有区间时变时滞的二阶离散多智能体系统的均方包含控制问题.通过一个变量变换,把原系统的均方包含控制问题转化为新系统的均方稳定性问题.根据随机稳定性理论和线性矩阵不等式的方法,给出了多智能体系统解决均方包含控制的充分条件.最后,仿真实例验证了理论结果的有效性.     

具有时变时滞多智能体系统二分一致性

针对具有时变时滞的多智能体系统二分一致性问题,设计出相应的一致性协议.进一步,通过规范变换和状态变换将二分一致性问题转化为相应的稳定性问题.构造LyapunovKrasovskii泛函,利用线性矩阵不等式(LMI)理论并结合自由矩阵的方法得到多智能体系统达到二分一致的充分条件.对于固定拓扑和切换拓扑情形均进行了研究,当系统具有切换拓扑时,利用平均驻留时间方法分析得到保证系统二分一致性成立的充分条件.最后,利用仿真实例说明所得结果的有效性.     

基于拓扑切换的异构多智能体系统协同输出调节

针对拓扑切换下的异构多智能体输出调节系统,考虑当系统中部分智能体无法获取到外部系统控制状态,且系统的拓扑图随时间变换的问题,设计了一种基于分布式输出反馈状态观测器的切换控制器,给出了拓扑切换下多智能体输出调节问题可解的充分条件,该条件与控制参数和通讯拓扑有关.基于图论和矩阵分析的方法,设计了李雅普诺夫函数,并证明了系统的镇定性.最后给出了系统的Matlab仿真实验,研究结果表明,在拓扑切换条件下多智能体的输出渐近跟踪并收敛到外部系统,所设计的控制器能解决动态切换下输出反馈输出调节问题.     

高阶离散时间多智能体系统的量化一致性

研究高阶线性多智能体系统在有向量化链路信息拓扑下的一致性问题,首先提出了包含智能体自身与其邻居量化信息的线性一致性协议,其次利用提出的线性变换,将一致性问题转化为稳定性问题,基于稳定性理论,得到基于矩阵Schur稳定性的充要条件,并得到依赖于信息拓扑、系统动态和整个系统初始状态的一致性函数,最后,通过求解代数Riccati不等式,提出增益矩阵的设计过程.     

一类混杂动态系统的能控性(Ⅱ)——含单时滞的情形

首次将时滞现象引入到线性切换系统的模型中,研究含时滞的线性切换系统的能控性及其判定条件。全部工作由三部分组成。第Ⅱ部分,主要研究含单时滞的线性切换系统的能控性及其判定准则。首先给出周期型系统的单周期能控性和多周期能控性的定义和充要条件,其次给出非周期系统的能控性的定义和充要条件。     

马尔科夫切换拓扑下带有非一致时变时滞的多智能体系统的H_∞领导跟随一致性问题

研究马尔科夫切换拓扑下带有非一致时变时滞的多智能体系统的H_∞领导跟随一致性问题.通过一个模型变换,把原系统的领导跟随一致性问题转化为新的误差系统的均方稳定性问题.根据马尔科夫时滞系统的稳定性理论,以线性矩阵不等式的形式给出了多智能体系统实现领导跟随一致且具有给定的H_∞性能指标的充分条件.最后,仿真实例验证了理论结果的有效性.     

一类混杂动态系统的能控性(Ⅲ)——含多时滞的情形

首次将时滞现象引入到线性切换系统的模型中,研究含有时滞线性切换系统的能控性及其判定条件。全部工作由三部分组成。第Ⅲ部分,主要研究含多时滞的线性切换系统的能控性及其判定规则。首先给出周期型系统的单周能控性和多周期能控性的定义和充要条件,其次给出非周期系统的能控性的定义和充要条件。最后,研究时滞大小不一致的情形,指出能控性与时滞大小无关。     

带有时延和乘性量测噪音的离散时间多自主体系统的趋同控制

本文研究带有时延和乘性量测噪音的离散时间多自主体系统的随机趋同控制.利用图论、矩阵论和概率论中的分析工具,将随机趋同问题转化成离散时间随机时延系统的随机稳定性问题.通过建立随机稳定性准则,给出了多自主体系统达到趋同所需的关于控制增益的充分条件.针对一阶多自主体系统,在平衡拓扑条件下证明对任何有界时延和任意强度的噪音,都可以通过选取合适的控制增益来达到均方和几乎必然强趋同.针对二阶多自主体系统,在无向拓扑条件下给出了均方和几乎必然趋同的充分条件,并证明对任意有界时延和任意强度的噪音,都可以通过选取合适的控制增益来实现位移分量弱趋同和速度分量强趋同.这些结果被进一步推广到具有领导者的情形.     

多智能体系统的性能优化

探讨多智能体系统的性能优化及相关问题.多智能体系统性能优化问题是指给定性能评价指标,设计分布式协议或者在某类分布式协议下优化通信拓扑的边权重或设计通信拓扑图,使系统以最优的性能完成既定任务.按性能指标的评价对象,可将多智能体系统性能优化问题分为基于系统整体性能的优化和基于个体性能的优化.文章首先针对系统整体性能优化问题,分别介绍了多智能体系统的快速一致性问题和综合最优控制问题;并基于线性二次型最优控制理论,得到领航者——跟随者多智能体系统达到一致的最优拓扑是星拓扑.其次,对个体性能优化问题,介绍了利用博弈论研究这一问题的相关成果;并基于零和博弈,得到存在两个竞争性领航者的多智能体系统最优拓扑的判别条件.最后,对这一领域的未来发展趋势做出了一些展望.     

半马氏切换拓扑下随机非线性多智能体系统的H∞包含控制问题研究

研究了半马氏切换拓扑下随机非线性多智能体系统的日∞包含控制问题.通过设计一个控制协议使得所有跟随者的状态最终到达了领导者状态形成的凸包内,并证明该协议对随机噪声、外部干扰和半马氏切换拓扑等因素具有良好的鲁棒性.利用李雅普诺夫函数方法给出了实现H∞包含控制的充分条件.最终通过仿真算例验证了结果的正确性.     

持续干扰下马尔科夫切换多智能体系统的均方一致性

文章针对带有持续干扰的连续线性多智能体系统,研究了其拓扑结构马尔科夫切换下的均方一致性问题.假设系统在每一时刻的拓扑结构是不连通的,但他们的联合拓扑是连通的.首先设计了一个控制协议,其由两部分组成,一部分是传统的控制协议,另一部分是对干扰的估计.然后,利用矩阵分析理论,随机理论和系统稳定性理论,得到了闭环系统实现一致的充分条件.最后,仿真结果验证了结论的有效性.     

分布参数系统能控能观性问题的统一处理及应用

本文的主要目的是介绍一个统一的处理分布参数系统能控能观性问题的方法,并给出该方法在分布参数控制理论中的应用。为此,本文将从一类“类抛物” 偏微分算子（即没有椭圆性条件）的带权恒等式出发,给出所有已知的关于抛物型方程、双曲型方程、Schrödinger 方程和板方程的基于整体Carleman 估计的能控能观性结果。同时,基于该带权的恒等式,本文还给出它在双曲型系统的稳定性问题和在拟线性复Ginzburg-Landau 方程能控能观性等问题中的应用。     

具有马尔可夫切换的不确定离散多智能体系统的鲁棒最优一致性

针对不确定二阶离散多智能体系统,研究了其在马尔可夫切换拓扑结构下的鲁棒最优一致性问题.基于智能体的邻居信息设计了控制协议,使得多智能体系统在满足保代价性能指标下最终趋于一致.利用线性矩阵不等式理论以及Lyapunov方法,得到了系统实现均方一致所需要的条件,并且证明了所有智能体的状态最终收敛到其初始状态平均值.进一步,设计了一个保代价性能指标,研究了系统在满足该性能指标下的一致性问题,得到了系统实现均方一致的条件.最后,通过数值仿真实例验证了所得结论的有效性.     

带极大单调图的半线性抛物型方程的零能控性(英文)

本文讨论非线性项带一个极大单调图的半线性抛物型方程系统的零能控性.文中利用Kakutani不动点定理和线性抛物型方程的能控性得到该系统是零能控的,如果控制作用在内部区域上.由此,还得到该系统是零能控的,如果控制施加在一部分边界上.     

基于事件触发策略的多智能体系统的最优主-从一致性分析

研究了具有领导者的线性多智能体系统的主 从一致性问题.借助各智能体间的通讯拓扑所构成的无向图,提出一种基于事件触发的自适应动态规划方法,并使用神经网络的逼近性质设计出了近似最优控制.利用Lyapunov稳定性定理,分析了多智能体误差系统的稳定性,并找到一个该误差系统最终有界的充分条件.数值仿真结果进一步验证了理论分析的有效性.     

异构多智能体系统的非凸输入约束一致性

本文主要研究了连续时间异构多智能体系统在输入受非凸约束下的一致性问题.基于每个智能体可以获得的局部信息,利用压缩算子为每个智能体设计了分布式控制器,该控制器可以保证每个智能体的控制输入被约束在相应的非凸约束集之中.通过一个线性变换,首先将闭环系统变为一个易于处理的等价系统.然后,利用Metzler矩阵理论,证明了若联合通信拓扑具有有向生成树,则异构多智能体系统可以在输入受非凸约束的条件下实现一致.最后,通过仿真实验验证了理论的正确性.     

时变切换信号驱动的线性连续切换系统的迭代学习控制收敛性分析

针对一类由任意时变切换信号驱动并在某个时间区间可重复运行的切换系统,该文研究一阶和高阶PD-型迭代学习控算法.利用卷积积分的广义Young不等式,在Lebesgue-p范数意义下分析跟踪误差性态,得出算法收敛的充分条件,并量化了状态矩阵对学习效果的影响,数值仿真验证了理论结果的可行性和有效性.     

Sampling Consensus of 2nd-Order Multi-Agent Systems Based on Time-Varying Topology北大核心CSCD

基于速度一致位移差保持不变的一致性概念,研究了二阶多智能体系统在时变拓扑下的采样一致性问题。首先,引入虚拟领导者,将具有时变拓扑结构的多智能体系统的采样一致性问题转换为误差系统的采样控制稳定性问题。其次,通过预估采样误差,研究采样误差对系统达到一致性的影响。最后,应用Lyapunov稳定性理论,分析所构造的误差系统的稳定性,并给出该误差系统最终稳定的充分条件。数值仿真结果验证了理论分析的有效性和正确性。