基于二部图的多智能体系统加权分组一致性

针对拓扑结构为二部图的多智能体系统,设计了由当前状态和时延状态不同权重构成的控制算法,通过采用频域控制理论中广义Nyquist准则和Gerschgorin圆盘定理,给出了多智能体系统实现加权分组一致性的充分条件.提出多智能体时延最大上界与权重参数具有单调递减函数关系,为改进加权分组一致性的最大时延上界提供了可行方法.最后通过数值仿真验证了结论的正确性.     

具有时延和无时延加权多智能体系统一致性

针对存在全局可达节点有向加权图的静态网络,研究了在控制算法中引入不同权重的当前状态和时延状态时多智能体系统一致性问题.通过采用频域控制理论中广义Nyquist准则和Gerschgorin圆盘定理,证明了系统渐近稳定收敛到一致性的充分条件,提出一种改进系统实现一致性的最大时延上界方法;最后通过数值仿真验证了结论的正确性.     

离散多智能体系统加权一致性

基于一种由不同权重当前状态和时延状态构成的混合型控制器,研究了时延对离散多智能体系统的一致性和动态性能的影响.通过采用频域控制理论中广义Nyquist准则和Gerschgorin圆盘定理,给出了离散多智能体系统实现一致性的充分条件和改进系统最大时延上界方法,最后通过数值仿真验证了一致性结论的正确性,并分析了时延对离散多智能体系统动态性能.     

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.     

一阶多智能体系统的一致性分析

研究一阶连续多智能体系统的一致性问题,其中每个智能体只能在一系列离散时刻上获得其相对邻居的状态信息,并且每个智能体的保持器的周期和采样器的周期是不同的.通过分析多智能体系统的稳定性,获得了一致性成立的充要条件,该条件揭示了交流拓扑、控制器增益、采样器的周期和保持器的周期的关系.最后,提供一个仿真例子以说明理论结果的有效性.     

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.     

一类异构线性多智能体系统最优输出跟踪的分析与控制

研究了一类异构线性多智能体系统的最优输出跟踪问题.利用非零给定点调节器理论,通过引入适当的性能指标函数,得到了使所有智能体输出变量收敛到期望值的充分必要条件;并指出当个体输出矩阵为单位阵时,最优输出跟踪问题即转化为最优状态跟踪问题;在此基础上,将所得结果推广到了个体状态变量传输具有时滞的情形,得到了问题可解的充要条件,给出了时滞上界.同时,给出了系统实现动态输出跟踪的充分必要条件.利用所得结果,可以确定满足性能指标要求的信息交换拓扑和基于个体的控制器,从而为实现最优输出/状态跟踪的异构多智能体系统的设计提供了工具.仿真结果验证了所得结果的有效性.     

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.     

异质分数阶非线性多智能体系统的预设时间一致性北大核心CSCD

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.     

基于干扰观测器的异构多智能体自适应滑模容错一致性控制

针对线性一阶和二阶异构多智能体系统,考虑到任意智能体可能发生的执行器故障以及受到外部干扰,研究了系统容错一致性控制设计问题.首先设计变增益扰动观测器,快速估计外部干扰;其次,利用一致性误差变量构造自适应积分滑模面,结合干扰观测器的估计值设计自适应滑模容错控制器.当异构多智能体系统存在执行器故障和外部扰动时,自适应滑模控制器可以保证智能体系统的位置和速度状态趋于一致.最后,利用Matlab仿真验证了所提方法的可行性与有效性.     

不确定信号系统鲁棒观测融合Kalman预报器北大核心CSCD

对于带不确定噪声方差的多传感器单通道自回归滑动平均(ARMA)信号系统,当观测噪声中包含白噪声和一个自回归滑动平均(ARMA)有色观测噪声时,通过增广状态方法把ARMA信号系统模型转化为状态空间模型.应用加权最小二乘法和极大极小鲁棒估计准则,基于带噪声方差保守上界的最坏保守系统,提出了鲁棒加权观测融合稳态Kalman信号预报器.对于噪声方差的所有可能的不确定性,它们的实际预报误差方差保证有相应的最小上界.应用Lyapunov方程方法,证明了局部和加权观测融合稳态Kalman信号预报器的鲁棒性和鲁棒精度关系.通过一个仿真例子验证了所提出理论结果的正确性和有效性.     

不确定信号系统鲁棒观测融合Kalman预报器

对于带不确定噪声方差的多传感器单通道自回归滑动平均(ARMA)信号系统,当观测噪声中包含白噪声和一个自回归滑动平均(ARMA)有色观测噪声时,通过增广状态方法把ARMA信号系统模型转化为状态空间模型.应用加权最小二乘法和极大极小鲁棒估计准则,基于带噪声方差保守上界的最坏保守系统,提出了鲁棒加权观测融合稳态Kalman信号预报器.对于噪声方差的所有可能的不确定性,它们的实际预报误差方差保证有相应的最小上界.应用Lyapunov方程方法,证明了局部和加权观测融合稳态Kalman信号预报器的鲁棒性和鲁棒精度关系.通过一个仿真例子验证了所提出理论结果的正确性和有效性.     

具有部分状态信息的二阶多智能体系统的一致性

研究二阶连续多智能体系统的一致性问题,其中每个智能体只能在一系列离散时刻上获得位置信息.为了关于完全状态,即位置和速度,都达到一致,设计一类协议,并建立在该协议下,一致性成立的充要条件.该条件揭示了交流拓扑、控制器增益、采样周期和保持器的更新周期之间的关系.仿真例子表明理论结果是有效的.     

不确定二阶多智能体系统的鲁棒最优一致

针对不确定二阶多智能体系统,研究了其鲁棒最优一致性问题.首先,基于每个智能体所获得的邻居信息,设计了一个使多智能体系统达到一致的控制协议.其次,研究了多智能体系统的最优一致性问题,给出了系统在满足一定性能指标下达到一致的条件.再次,基于该条件,利用Schur补引理和线性矩阵不等式技术,给出了不确定系统达到鲁棒最优一致的条件.最后,通过仿真验证了所得结果的可行性.     

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.     

带有未知参数的多智能体系统的自适应分布控制

讨论带有未知参数的多智能体系统的一致性问题.假设网络拓扑中领航者是全局可达的,设计带有未知时滞的自适应分布控制,基于Lyapunov-Krasovskii泛函,得到关于线性矩阵不等式的一致性的充分性条件.该条件保证所有跟随者跟踪领航者的状态,实现状态和参数的一致性.最后仿真算例验证方法的有效性.     

基于分支定界组合权的综合评价方法

提出一种将主观权重区间和客观权重相结合的线性加权组合权确定方法.通过数学规划模型,不断寻找与组合权重综合评价结果序关系最为接近的主观权重,并由此采用分支定界思想优化主观权重区间,得到具有序关系一致性的最优主观权重.算例分析表明,优化后的主观权重、客观权重和组合权的综合评价结果将带来被评价对象序关系的一致性,验证了该综合评价方法的科学性.     

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.     

线性多智能体系统一致性的自适应动态规划求解方法

利用自适应动态规划的在线迭代算法来研究线性多智能体系统的一致性问题.所研究的多智能体系统的状态矩阵和输入矩阵可以是已知的或未知的.首先,给出多智能体系统依赖初始时刻、终端时刻的性能指标;然后,将由初始时刻和终端时刻确定的时间段进行划分;接着,结合代数Riccati方程推导出迭代方程,并在划分后的时间段上重复地利用系统的状态信息和输入信息进行迭代计算,直至算法收敛为止;最后,利用仿真试验验证了该算法的有效性.     

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.