作者单位
摘要
广西大学电气工程学院, 南宁 530000
针对一般线性二阶多智能体系统, 设计仅含采样位移信息的分布式脉冲一致性控制算法。利用谱分析和拟周期齐次Lyapunov函数方法, 给出能够实现二阶一致性的判据, 揭示采样周期、控制器增益以及拉普拉斯矩阵的特征值对实现二阶一致性的影响机理。进一步分析采样周期和系统参数的不确定性对分布式脉冲一致性算法的影响, 并以低维数的线性矩阵不等式, 给出了能够实现鲁棒二阶一致性的充分条件。最后, 通过数值例子验证了所提出的理论结果。
二阶多智能体系统 脉冲控制 鲁棒性 一致性 second-order multi-agent system impulse control robustness consensus 
电光与控制
2023, 30(10): 34
作者单位
摘要
内蒙古科技大学, 内蒙古 包头 014000
针对具有未知领导者控制输入的双积分形式的二阶多智能体系统的有限时间分布式协同控制问题进行了研究。首先, 为了快速、准确地估计领导者的控制输入信息, 提出了一种新的基于双曲正切函数的有限时间跟踪微分器, 并引入终端吸引子函数来消除抖振。其次, 设计了一种基于含减速点的新型变速趋近律的有限时间跟踪控制律, 系统在远离减速点时具有较快的收敛速度, 在靠近减速点时能有效削弱抖振。在此控制律的作用下, 跟随者利用所获得的控制输入信息, 可以更好地实现对领导者的速度和位置跟踪。最后, 仿真结果验证了所提算法的有效性。
多智能体系统 有限时间理论 跟踪微分器 变速趋近律 multi-agent system finite-time theory tracking differentiator variable speed reaching law 
电光与控制
2023, 30(10): 13
作者单位
摘要
1 中北大学 仪器与电子学院, 太原 030000
2 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030000
3 中北大学 电气与控制工程学院, 太原 030000
针对带有未知外部干扰的多智能体系统, 提出了一种带有预设性能的鲁棒仿射编队控制算法。在有向图下, 利用符号拉普拉斯矩阵, 根据领航者的状态, 给出了跟随者距离误差动力学模型。然后, 利用输入到状态稳定(ISS)和李雅普诺夫稳定性定理, 不仅证明了所提控制算法的收敛性和稳定性, 抑制了系统的外部干扰, 还保证了系统的误差状态收敛到预设的性能函数内, 保证系统具有良好的暂态行为。最后, 仿真结果验证了跟随者在外部干扰下依然能够跟随领航者, 验证了所提算法的有效性。
编队控制 多智能体系统 有向图 预设性能控制 未知干扰 formation control multi-agent system directed graph prescribed performance control unknown disturbance 
电光与控制
2023, 30(2): 8
作者单位
摘要
南京航空航天大学自动化学院, 南京 211000
为提高多智能体任务完成效率以及降低成本,基于阿克曼无人车模型设计了滑模控制器, 实现了跟随车对于期望轨迹跟踪。采用双曲正切函数代替指数趋近律中的符号函数, 保证切换函数具有连续性。证明了新构造趋近律作用下系统的收敛性。基于树莓派4B和ROS搭建了低成本无人车实验平台, 完成了ROS软件功能设计, 包括无人车平台的导航、建图、TF变换等功能。针对多无人车系统完成了组网操作, 使得无人车能够进行传感器数据共享并通过TF变换关系求得相对位置信息。最后基于所设计的滑模控制器在实机平台完成实验, 得到编队控制性能曲线图并进行了定性定量分析。
无人车 自动控制 滑模控制 编队控制 多智能体系统 unmanned ground vehicle automatic control sliding mode control formation control robot operating system ROS multi-agent system 
电光与控制
2023, 30(3): 42
作者单位
摘要
陕西科技大学电气与控制工程学院, 西安 710000
针对多智能体系统在形成编队的过程中存在相互碰撞、通信中断和外部干扰的问题, 考虑了具有避碰和保持系统连通的二阶非线性多智能体鲁棒编队控制问题。基于人工势场法设计了具有保持系统连通的多智能体避碰算法, 并利用分布式控制法和共识理论设计了多智能体鲁棒编队控制律, 从而使得多智能体系统准确地实现编队, 避免碰撞和保持系统连通。利用李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式证明了系统的稳定性和跟踪误差的收敛性。通过数值仿真实例验证了所提编队控制律的有效性。
多智能体系统 非线性 人工势场 避碰 连通性保持 multi-agent systems nonlinear artificial potential field collision avoidance connection preservation  
电光与控制
2022, 29(8): 28
作者单位
摘要
1 绥化学院, a.电气工程学院
2 绥化学院,b.信息工程学院, 黑龙江 绥化 152000
群集系统是多智能体系统研究中的热点之一, 对其分群行为展开研究具有重要的理论及实际意义。从群集系统组成、信息交互机制、分群的稳定性分析3个方面进行综述, 首先,从智能体异构和同构角度对群集系统组成进行分类介绍, 讨论分别以同构和异构群集系统为基础的分群方法的效果及局限性; 其次,从固定邻居距离的信息交互和选择性信息交互两方面展开总结及分析, 指出了各信息交互机制的不足和应用场合; 最后, 介绍和分析了现有分群稳定性理论分析方法, 并指出了群集系统分群行为未来的研究方向。
多智能体系统 群集系统 信息交互机制 稳定性分析 multi-agent system flocking system information interaction mechanism stability analysis  
电光与控制
2022, 29(6): 62
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学自动化学院,南京 210000
2 南京信息工程大学江苏大气环境与装备技术协同创新中心,南京 210000
为解决DoS攻击下智能体间不能正常通信的问题,研究了基于符号图的离散异质多智能体系统包含控制。首先,考虑跟随者状态不能在线获得的情况,构造分布式状态观测器; 其次,在每个跟随者的控制器设计中加入历史时刻信息,提出分布式动态反馈控制方案,通过内外系统加强包含控制的约束条件,使得系统中的跟随者能够收敛到领导者形成的凸包中,解决系统的输出调节问题; 利用分段Lyapunov泛函、线性矩阵不等式等技巧,得到系统渐近收敛的充分条件; 最后,通过数值仿真验证所提理论的有效性。
多智能体系统 符号网络 DoS攻击 包含控制 观测器 multi-agent system signed network Denial-of-Service attack containment control observer 
电光与控制
2022, 29(3): 27
作者单位
摘要
南京航空航天大学,南京 211000
针对多对一追逃博弈(PE)问题,提出了显性协同框架下的最优追逃控制策略。首先,利用图论工具将多对一追逃博弈问题转化为多智能体系统一致性控制问题;然后,结合自适应动态规划(ADP)技术,设计评价网络对追逃双方控制策略进行在线求解,并利用Lyapunov法证明稳定性。考虑到追逃策略总是成对出现,单个逃逸者面对多方追击时存在多个逃逸策略难以选择的问题,提出整体逃逸策略是各单一逃逸策略的动态加权的控制算法; 最后,通过对导弹协同攻防过程建模并进行对比仿真,证明了所提博弈策略的有效性。
多对一追逃博弈 自适应动态规划 多智能体系统 导弹攻防 many-to-one pursuit-evasion game Adaptive Dynamic Programming(ADP) multi-agent system missile attack and defense 
电光与控制
2022, 29(1): 1
作者单位
摘要
山西师范大学, 山西 临汾 041000
针对多智能体系统的有限时间包容控制只是将跟随者控制在领导者的凸包内, 没有对跟随者实现一致性控制的问题, 提出一种分段函数形式的有限时间收敛的包容一致性控制算法; 另外, 考虑到速度信息未知情况, 设计了速度观测器用来估计速度信息, 并通过李雅普诺夫第二定理和齐次性有限时间稳定性定理分别证明了领导者能对跟随者实现有限时间包容控制, 且跟随者能够实现有限时间一致。最后通过大量的数值仿真证明了控制算法的有效性。
多智能体系统 分段函数 包容一致性 速度观测器 有限时间 multi-agent system piecewise function containment consensus velocity observer finite-time 
电光与控制
2020, 27(12): 26
作者单位
摘要
沈阳航空航天大学,沈阳 110136
针对具有时变延时控制输入及双端随机网络攻击的一般线性多智能体系统一致性问题,提出了一种新方法。考虑了网络延时以及随机网络攻击对系统的影响,其中,随机网络攻击发生的概率服从随机伯努利分布,在时变延时控制输入及双端随机网络攻击下,建立了闭环控制系统的数学模型。基于李雅普诺夫稳定性理论和线性矩阵不等式理论,提出了具有时延和网络攻击的多智能体系统一致性定理,即给出了能够保证系统在均方意义上实现一致性的充分条件。最后通过仿真实例验证了该理论方法的有效性。
线性多智能体系统 一致性 时变延时 随机网络攻击 linear multi-agent system consensus time-varying delay stochastic cyber attacks 
电光与控制
2020, 27(8): 5

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