一种不确定非线性多智能体系统实现时变群编队跟踪的方法与系统

    公开(公告)号:CN117647988A

    公开(公告)日:2024-03-05

    申请号:CN202311362593.1

    申请日:2023-10-19

    Inventor: 谭冲 张腾 李彦江

    Abstract: 本发明公开了一种不确定高阶全驱多智能体系统实现时变群编队跟踪的方法及系统,涉及网络化多智能体系统技术领域。本发明的技术要点包括:建立具有一般形式的不确定非线性多智能体系统动态模型;根据不确定项特性设计鲁棒控制器;将鲁棒控制器代入所述动态模型中,获得群编队跟踪误差的表达式;对群编队跟踪误差进行求解,获得鲁棒控制器的参数和增益矩阵满足的条件;将满足条件的参数和增益矩阵代入设计的鲁棒控制器中,利用鲁棒控制器实现时变群编队跟踪控制。本发明克服了系统非线性和不确定性对群编队跟踪控制的影响,具有易求解、易实现等优势。

    一种离散多智能体系统的最优一致性协议设计方法

    公开(公告)号:CN117608190A

    公开(公告)日:2024-02-27

    申请号:CN202311362605.0

    申请日:2023-10-19

    Inventor: 谭冲 祁佳 李彦江

    Abstract: 本发明公开了一种离散多智能体系统的最优一致性协议设计方法,属于网络化多智能体系统技术领域。本发明的技术要点包括:建立具有时滞的网络化多智能体系统离散时间动态模型;根据该动态模型建立预测模型构造观测器,利用网络化预测方法进行状态预测;根据对离散多智能体系统的离散时间动态模型的状态预测值,建立全局误差系统;基于预见控制理论,构造一个离散时间线性增广系统;根据二次型最优控制理论,获得增广系统的反馈增益矩阵,得到最优一致性协议增量表达式;利用增广系统矩阵和性能指标函数中的权重矩阵,对增广系统的最优一致性协议增量表达式进行降阶,得到最优一致性协议;本发明克服了定常时滞的影响,在保证性能指标最小的同时达到最优一致性,且一致性效果会随着预见步长的增加而得到改善,具有易实现,易求解的特点。

    基于事件触发和预测机制的多智能体系统固定时间一致性方法

    公开(公告)号:CN117311163A

    公开(公告)日:2023-12-29

    申请号:CN202311453835.8

    申请日:2023-11-03

    Abstract: 本发明公开了一种基于事件触发和预测机制的多智能体系统固定时间一致性方法,属于网络化多智能体系统技术领域。本发明的技术要点包括:建立一阶网络化线性多智能体系统的连续时间动态模型;设计基于预测状态的固定时间一致性控制协议以及基于智能体的预测状态与实际状态之差的模为判断条件的分布式事件触发函数;利用状态预测的方法,对各智能体每一次触发时刻的状态信息进行状态预测;将得到的各智能体的状态信息预测值代入设计的控制协议中得到最终的固定时间一致性控制协议;本发明的分布式事件触发机制能够对单个智能体进行预测和控制,提高了系统灵活性,缩短了达成一致的时间,并且当系统初始状态改变时,无需再对系统中的参数进行修改。

    一种二阶多智能体系统在网络预测下实现包容控制的方法及系统

    公开(公告)号:CN116909149A

    公开(公告)日:2023-10-20

    申请号:CN202310907922.X

    申请日:2023-07-21

    Abstract: 本发明公开了一种二阶多智能体系统在网络预测下实现包容控制的方法及系统,涉及网络化多智能体系统技术领域。本发明的技术要点包括:建立具有网络延迟和数据包丢失的离散时间二阶多智能体系统动态模型;根据动态模型建立预测模型,并进行状态预测;利用预测模型得到的预测状态设计预测控制器;将预测控制器代入所述动态模型中,获得位置估计误差和速度估计误差的表达式;对位置估计误差和速度估计误差进行求解,获得预测控制器的反馈增益常数及采样周期满足的条件;将满足条件的反馈增益常数代入设计的预测控制器中,利用预测控制器实现包容控制。本发明克服了通信延迟和数据包丢失对包容控制的影响,具有易求解、易实现等优势。

    一种带有通信时延的异构多智能体系统输出一致性方法

    公开(公告)号:CN113259259A

    公开(公告)日:2021-08-13

    申请号:CN202110522422.5

    申请日:2021-05-13

    Inventor: 谭冲 吕振武

    Abstract: 一种带有通信时延的异构多智能体系统输出一致性方法,属于网络化多智能体系统技术领域。针对通信延迟的异构离散时间线性网络化多智能体系统的领导跟随输出一致性和稳定性,提出了两种网络协议,以得出跟随者的状态和在切换拓扑下就领导者的状态达成输出一致,同时,保证了所有主体的渐近稳定性。并提出了一种网络预测控制方法,以达到输出一致,并能补偿通信时延。当至少一个跟随者通过有向边连接到领导者时,可以获得遵循领导者一致和渐进稳定性的充分条件。通过仿真示例说明了跟随者的状态可以跟踪领导者的状态,并且在所提出的理论结果下,所有智能体的状态也渐近收敛于稳定。

    一种带通信约束的离散多智能体系统实现分组一致的方法

    公开(公告)号:CN113110113A

    公开(公告)日:2021-07-13

    申请号:CN202110533749.2

    申请日:2021-05-14

    Inventor: 谭冲 刘为

    Abstract: 本发明提供了一种带通信约束的离散多智能体系统实现分组一致的方法,属于多智能体协同一致性的技术领域。本发明首先对如何实现分组一致性进行了理论分析,利用网络化预测方法对通信约束进行了补偿。其次,给出了保证系统稳定性和在参考输入控制下实现分组一致性的充要条件。通过引入合作‑竞争的方法放宽了入度平衡的约束条件。我们提出的网络化预测控制方法在多智能体系统受到通信约束的情况下可以实现系统分组一致。且系统的动态性能和控制效果与采用传统控制方法下无通信约束的多智能体系统相似。本发明适用于具有通信约束的离散异构多智能体系统解决输入‑输出稳定性和分组一致性问题。

    一种多智能体系统在欺骗攻击情况下实现一致性的方法

    公开(公告)号:CN112487425A

    公开(公告)日:2021-03-12

    申请号:CN202011318573.0

    申请日:2020-11-23

    Abstract: 本发明提出一种多智能体系统在欺骗攻击情况下实现一致性的方法,属于网络化多智能体系统技术领域。考虑了欺骗攻击带来的不利影响以及网络时滞等通信约束,利用卡尔曼滤波框架,设计状态观测器,来预测估计多智能体网络应正常更新时的状态,然后利用门限阈值比较方法,保证多智能体在遭受欺骗攻击时的状态一致性,与现有的直接利用网络连接传感器设计保护器的方法相比,本发明的安全网路预测控制方法可以主动补偿网络时滞的影响,预测系统正常工作时的状态,确保多智能体系统在遭受攻击时仍能保持数据正常更新,并达到均方一致,本发明适用于多智能体系统在遭受欺骗攻击时实现一致性方法的设计。

    含通信时滞的离散网络化多智能体系统有限时间控制方法

    公开(公告)号:CN109541944A

    公开(公告)日:2019-03-29

    申请号:CN201811562972.4

    申请日:2018-12-20

    Inventor: 谭冲

    Abstract: 含通信时滞的离散网络化多智能体系统有限时间控制方法,涉及一种离散多智能体系统的有限时间控制方法。为了解决现有的离散网络化多智能体系统的有限时间控制方法不能主动补偿网络通信时滞进而影响有限时间控制性能的问题。本发明基于建立的离散网络化多智能体系统的动态模型建立网络化预测模型,并根据网络化预测模型得到邻居智能体的预测状态,设计分布式协议进而获得闭环系统;基于含通信时滞的离散网络化多智能体系统有限时间有界的充分条件获得观测器增益L和状态反馈增益K,并分别代入网络化预测模型和分布式协议,实现对含通信时滞的离散网络化多智能体系统的有限时间控制。本发明适用于离散网络化多智能体系统的有限时间控制问题。

    一种考虑随机丢包和混合时滞的网络化控制系统在概率量化下实现均方渐近稳定的方法

    公开(公告)号:CN118897490A

    公开(公告)日:2024-11-05

    申请号:CN202410963273.X

    申请日:2024-07-18

    Abstract: 本发明提供了一种考虑随机丢包和混合时滞的网络化控制系统在概率量化下实现均方渐近稳定的方法,属于网络化控制系统领域。本发明的技术要点包括:建立具有混合时滞的离散时间网络化控制系统动态模型,并且数据在网络传输的过程中考虑概率量化和Bernoulli随机丢包;基于概论量化构造丢包补偿器,得到状态丢包补偿信息;根据状态丢包补偿信息,设计状态反馈控制器;将状态反馈控制器代入动态模型中,得到闭环网络化系统模型和增广系统模型;通过Lyapunov稳定性理论,得到网络化控制系统均方渐近稳定的线性矩阵不等式条件和量化间隔满足的条件。本发明克服了随机丢包和混合时滞对系统的影响,具有节约网络带宽,动态性能好的特点。

    一种异构多智能体系统在领导跟随下实现分组一致的方法

    公开(公告)号:CN113311711B

    公开(公告)日:2024-09-10

    申请号:CN202110592370.9

    申请日:2021-05-28

    Inventor: 谭冲 张宇涛

    Abstract: 本发明是一种具有异构多智能体系统在领导跟随下实现分组一致的方法,属于网络化多智能体系统技术领域。与现有的直接利用过时的状态信息来设计分组一致性控制协议方法相比,本发明考虑了时延和数据丢失的情况,通过预测方法补偿通信约束,并引入领导者因素,再给出了保证系统稳定性和实现分组一致跟踪控制的充要条件,考虑到实际生活中可能存在两组竞争的情况,因此可通过合作竞争交互消除了度内平衡的拓扑约束,本发明采用预测控制协议,解决了离散时间异构预测控制下的网络约束,实现多组一致性跟踪。

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