高阶MIMO非线性多智能体系统输出反馈分布式协同控制

1

作者 余文乐 陈龙胜 +3 位作者 宋伟 何国毅 欧阳鑫鑫 邓文通 《航空兵器》 北大核心 2025年第4期70-79,共10页

针对一类具有不确定性和状态不可测的高阶MIMO严格反馈非线性多智能体系统,研究其在有向通信拓扑下的跟踪控制问题,提出了一种基于事件触发机制的自适应神经网络分布式输出反馈协同控制协议。为解决系统不确定性和状态不可测的问题,提... 针对一类具有不确定性和状态不可测的高阶MIMO严格反馈非线性多智能体系统,研究其在有向通信拓扑下的跟踪控制问题,提出了一种基于事件触发机制的自适应神经网络分布式输出反馈协同控制协议。为解决系统不确定性和状态不可测的问题,提出了神经网路和状态观测器协同耦合设计方法,并基于状态观测器和神经网络的输出设计自适应动态面分布式输出反馈控制协议。同时设计事件触发机制减少控制信号更新频率以降低系统的通信负担。通过Lyapunov稳定理论严格证明了闭环系统内所有信号是半全局一致最终有界的,且所设计的事件触发机制可有效避免Zeno行为。最后,仿真结果验证了所提出控制协议的有效性。 展开更多

关键词 神经网络 状态观测器 事件触发 输出反馈 非线性多智能体系统

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异构非线性多智能体系统无模型输出一致性控制

2

作者 孙一仆 陈鑫 +2 位作者 贺文朋 佘锦华 吴敏 《自动化学报》 北大核心 2025年第3期604-616,共13页

针对异构非线性多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的输出一致性控制难题,设计了一种基于同胚分布式控制协议的无模型方法.通过将输出反馈线性化理论与自适应动态规划相结合,可以在不需要精确系统模型的情况下实现非线性智能体的线性... 针对异构非线性多智能体系统(Multi-agent system,MAS)的输出一致性控制难题,设计了一种基于同胚分布式控制协议的无模型方法.通过将输出反馈线性化理论与自适应动态规划相结合,可以在不需要精确系统模型的情况下实现非线性智能体的线性化,简化分布式控制器的设计复杂性.具体而言,设计一种双层分布式控制结构,在物理空间层通过无模型反馈线性化方法实现未知系统线性化,在微分同构空间层利用线性控制技术进行分布式共识控制.通过两个实验验证了所提方法在处理未知异构非线性多智能体系统中的有效性,将传统的线性分布式控制方法扩展到未知非线性多智能体系统的控制器设计. 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 无模型输出共识控制 微分同胚 输入输出反馈线性化 自适应动态规划

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切换网络下时变线性多智能体系统的指数同步 被引量：7

3

作者 王兴平 宋艳荣 程兆林 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第8期1528-1532,共5页

研究切换网络下时变连续线性多智能体系统的同步问题,在智能体动态满足一致完全可控性条件下,设计出同步协议,通过将多智能体系统同步问题表示为矩阵无穷乘积形式并论证矩阵无穷乘积指数收敛到0,给出了多智能体系统指数同步结论,最后以... 研究切换网络下时变连续线性多智能体系统的同步问题,在智能体动态满足一致完全可控性条件下,设计出同步协议,通过将多智能体系统同步问题表示为矩阵无穷乘积形式并论证矩阵无穷乘积指数收敛到0,给出了多智能体系统指数同步结论,最后以仿真实例验证本文结论。 展开更多

关键词 时变线性多智能体系统 指数同步 协议 矩阵无穷乘积

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拓扑切换下IT2 T-S模糊非线性多智能体系统全局逆最优控制

4

作者 魏文军 尉晶波 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1985-1994,共10页

针对连续非线性多智能体系统的全局最优协同控制问题,本文提出了模糊输出反馈和逆最优方法的分布式一致性最优控制律和相应的控制策略.首先,通过一种区间2型T-S模糊模型将非线性系统等价转化为线性系统.其次,基于逆最优方法设计了全局... 针对连续非线性多智能体系统的全局最优协同控制问题,本文提出了模糊输出反馈和逆最优方法的分布式一致性最优控制律和相应的控制策略.首先,通过一种区间2型T-S模糊模型将非线性系统等价转化为线性系统.其次,基于逆最优方法设计了全局最优协同控制律和相应的模糊输出反馈控制策略,智能体间仅仅通过局部通信,即可实现拓扑切换下非线性多智能体系统的二次性能全局最优控制,且系统的收敛速度大大提高.基于局部稳定性理论给出了全局逆最优控制的充要条件.最后,通过MATLAB算例验证所提方法的正确性和可行性. 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 IT2 T-S模糊 全局逆最优 协同控制 拓扑切换

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基于重置控制的一般线性多智能体系统无领导者一致性问题 被引量：1

5

作者 江雨龙 胡文峰 +1 位作者 彭涛 阳春华 《厦门大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期954-960,共7页

研究了无向通信拓扑下一般线性多智能体系统的无领导者一致性问题,提出了一种带有时变增益矩阵的重置一致性协议.该重置控制协议设计当误差进入预设重置环时触发,而不是传统误差过零点的触发方式.本质上,重置协议提供了一类额外且有效... 研究了无向通信拓扑下一般线性多智能体系统的无领导者一致性问题,提出了一种带有时变增益矩阵的重置一致性协议.该重置控制协议设计当误差进入预设重置环时触发,而不是传统误差过零点的触发方式.本质上,重置协议提供了一类额外且有效的动态增益,这意味它可以改善系统的暂态性能,比如更快的收敛速度和较小的控制代价.利用Lyapunov稳定性理论,证明了多智能体系统可实现渐近一致.最后通过仿真对比,验证了所提算法的有效性. 展开更多

关键词 重置控制 无领导者一致性 一般线性多智能体系统

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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 被引量：5

6

作者 王啸 刘剑 +1 位作者 武永宝 孙长银 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期204-211,共8页

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... 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. 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 输入时延 固定时间控制 二分一致性

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单边Lipschitz非线性多智能体系统一致性追踪控制 被引量：1

7

作者 罗哲 权婉珍 +1 位作者 张朴睿 杨小冈 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期279-284,共6页

针对单边Lipschitz非线性多智能体系统,提出了一种分布式一致性控制方法。首先,构建了领导-跟随者动力学结构,用于实现单边Lipschitz多智能体系统的追踪控制。然后,设计了单边Lipschitz非线性多智能体系统的一致性控制协议,可根据智能... 针对单边Lipschitz非线性多智能体系统,提出了一种分布式一致性控制方法。首先,构建了领导-跟随者动力学结构,用于实现单边Lipschitz多智能体系统的追踪控制。然后,设计了单边Lipschitz非线性多智能体系统的一致性控制协议,可根据智能体之间局部交互信息构建分布式反馈控制,并将系统的一致性追踪问题转化为系统的稳定性问题。同时,利用Laplacian特性、线性矩阵不等式和Lyapunov函数等理论,给出了单边Lipschitz非线性多智能体系统一致性追踪控制的充分条件。理论结果表明,所设计的控制协议能够实现一致追踪。最后,通过仿真算例验证了理论结果的有效性。 展开更多

关键词 单边Lipschitz 非线性多智能体系统 分布式一致性 追踪控制

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序列缩放攻击下多智能体系统的二分一致性

8

作者 王正新 陶怡梅 +1 位作者 蒋国平 冯元珍 《南京邮电大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期94-101,共8页

研究基于观测器的序列缩放攻击下线性多智能体系统的二分一致性。首先,考虑到序列缩放攻击的攻击程度未知,设计了观测器来估计智能体的真实状态,以减少对误差系统稳定性的影响。其次,攻击信号被注入到整个网络的所有控制器到执行器的通... 研究基于观测器的序列缩放攻击下线性多智能体系统的二分一致性。首先,考虑到序列缩放攻击的攻击程度未知,设计了观测器来估计智能体的真实状态,以减少对误差系统稳定性的影响。其次,攻击信号被注入到整个网络的所有控制器到执行器的通道中,针对线性多智能体系统,提出基于观测器估计状态的分布式控制器,可以有效避免使用系统本身的信息。最后,利用Ly‑apunov函数证明受序列缩放攻击的线性多智能体系统在所设计的控制器下可以实现二分一致性,通过数值仿真验证理论结果的有效性。 展开更多

关键词 线性多智能体系统 序列缩放攻击 分布式控制 二分一致性

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带Markov拓扑的多智能体系统在DoS攻击和DAs下的均方一致性

9

作者 陈钊杰 叶钊显 +2 位作者 高钰博 周霞 马忠军 《应用数学》 北大核心 2025年第3期670-680,共11页

研究具有Markov切换拓扑的非线性多智能体系统在遭受拒绝服务(DoS)攻击和欺骗攻击(DAs)下的领导-跟随均方一致性问题.采用Bernoulli随机变量序列来描述多智能体系统随机受到DoS攻击或DAs.当系统遭受网络攻击时,多智能体之间的网络通讯... 研究具有Markov切换拓扑的非线性多智能体系统在遭受拒绝服务(DoS)攻击和欺骗攻击(DAs)下的领导-跟随均方一致性问题.采用Bernoulli随机变量序列来描述多智能体系统随机受到DoS攻击或DAs.当系统遭受网络攻击时,多智能体之间的网络通讯拓扑的参数和结构发生随机改变,将其建模为Markov切换拓扑.基于随机微分方程和分布式控制理论,应用随机分析方法和Lyapunov直接法,得到系统实现领导-跟随均方一致的充分条件,并通过数值仿真验证了所得结果的正确性和方法的有效性. 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 DOS攻击 DAS Markov切换拓扑 均方一致性

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基于事件触发的不确定多智能体系统自适应一致性

10

作者 陈世明 叶舒康 +2 位作者 马旭阳 邹钰彬 刘江 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期33-40,共8页

针对有向拓扑下一般非线性多智能体系统中参数不确定和系统通信能力受限等问题,本文提出了一种结合模型参考自适应和事件触发机制的一致性控制协议.该协议首先为每个参数不确定的智能体设计一个参考智能体,其中自适应律的设计保证了不... 针对有向拓扑下一般非线性多智能体系统中参数不确定和系统通信能力受限等问题,本文提出了一种结合模型参考自适应和事件触发机制的一致性控制协议.该协议首先为每个参数不确定的智能体设计一个参考智能体,其中自适应律的设计保证了不确定参数的有效估计,然后基于事件触发机制向邻居智能体发送参考智能体状态,最后基于接收的邻居参考智能体状态及自身实际状态设计控制器.采用对参考智能体设计事件触发策略的方式,可以有效避免智能体间的连续通信,减少系统通信资源.利用矩阵论、代数图论以及Lyapunov稳定性理论,证明在该控制协议下,含参数不确定一般非线性多智能体系统能实现一致性,且不存在Zeno行为.仿真实例进一步验证了理论结果的有效性. 展开更多

关键词 一般非线性多智能体系统 事件触发控制 模型参考自适应 参数不确定

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切换拓扑下多智能体的动态事件触发固定时间一致性控制 被引量：2

11

作者 王加朋 杨家宁 +2 位作者 罗家祥 钱伟 杨金显 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期87-95,共9页

对切换拓扑下含扰动的非线性多智能体系统,本文提出了一种新的动态事件触发实际固定时间平均一致性控制方法,该方法触发次数更少,收敛速度更快.通过设计辅助动态变量及其动态方程,基于动态变量的幂次项建立了新的动态触发机制,该机制减... 对切换拓扑下含扰动的非线性多智能体系统,本文提出了一种新的动态事件触发实际固定时间平均一致性控制方法,该方法触发次数更少,收敛速度更快.通过设计辅助动态变量及其动态方程,基于动态变量的幂次项建立了新的动态触发机制,该机制减少了触发次数.采用共同李雅普诺夫函数证明了所提方法可以保证多智能体系统在任意切换拓扑下实现实际固定时间平均一致性,收敛时间上界可通过调节控制参数设定且不依赖于初始状态.通过设计含双曲正切函数的测量误差,证明所提方法不存在Zeno行为.最后,通过实验仿真验证了算法的有效性. 展开更多

关键词 动态事件触发控制 固定时间一致性 非线性多智能体系统 切换拓扑

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基于输出反馈的多智能体系统的动态事件触发一致性控制

12

作者 彭丹 陈杨 《河南科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2024年第6期88-99,M0008,共13页

研究针对非线性多智能体系统中的领导跟随一致性控制问题,提出了一种基于输出反馈控制和动态事件触发通信机制的解决方案。设计了一种基于事件的分布式协议,利用智能体相关的输出测量值和来自邻近智能体的信息,同时开发了2种动态事件触... 研究针对非线性多智能体系统中的领导跟随一致性控制问题,提出了一种基于输出反馈控制和动态事件触发通信机制的解决方案。设计了一种基于事件的分布式协议,利用智能体相关的输出测量值和来自邻近智能体的信息,同时开发了2种动态事件触发机制:用于将传感器数据发送到控制器的通道中的动态事件触发通信和用于向执行器发送控制器指令的通道中的动态事件触发控制器更新。该协议有效地解决了多智能体系统的领导跟随一致性控制问题,并且排除了2个通信通道中的Zeno行为。 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 输出反馈 动态事件触发 一致性控制

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二阶多智能体系统一致性的几个条件（英文） 被引量：1

13

作者 张晓娇 崔宝同 齐斌 《控制工程》 CSCD 北大核心 2017年第4期888-894,共7页

根据系数矩阵和系统稳定性之间的关系,讨论了二阶多智能体系统的一致性问题。首先,借助线性多智能体系统的一些结论得出二阶多智能体系统在无领导者的情形下一致性问题的判定条件;然后,基于文献[1]的结论将其推广到有领导者的情形;最后... 根据系数矩阵和系统稳定性之间的关系,讨论了二阶多智能体系统的一致性问题。首先,借助线性多智能体系统的一些结论得出二阶多智能体系统在无领导者的情形下一致性问题的判定条件;然后,基于文献[1]的结论将其推广到有领导者的情形;最后,通过仿真结果来支持理论结果的正确性。 展开更多

关键词 Hurwitz矩阵 带有领导者的一致性 线性多智能体系统 李雅普诺夫稳定性

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具有时延和网络攻击的多智能体系统一致性 被引量：3

14

作者 陈侠 尹立远 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2020年第8期5-11,共7页

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... 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。 展开更多

关键词 线性多智能体系统 一致性 时变延时 随机网络攻击

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数据丢包下事件驱动的非线性多智能体迭代学习控制 被引量：2

15

作者 王宏伟 李昊哲 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1688-1698,共11页

针对具有随机链路丢包、通信带宽受限以及模型未知的非线性多智能体一致性问题,提出一种事件驱动的分布式无模型迭代学习控制策略.首先建立系统的事件驱动决策机制,给出基于输出信息的通信触发条件,当该条件满足时触发事件,各智能体间... 针对具有随机链路丢包、通信带宽受限以及模型未知的非线性多智能体一致性问题,提出一种事件驱动的分布式无模型迭代学习控制策略.首先建立系统的事件驱动决策机制,给出基于输出信息的通信触发条件,当该条件满足时触发事件,各智能体间进行通信,不满足条件时则不通信,从而能够有效减少智能体间的大量通信和能量耗散.其次,使用伪偏导数将非线性系统沿迭代轴动态线性化,借助邻居在前一步事件触发时的输出信息设计随机链路丢包补偿机制,再结合事件驱动通信机制设计分布式控制协议.在此基础上,使用压缩映射原理分析算法收敛性能,仿真结果表明随着迭代次数的增加,事件触发间隔变大,所有的智能体将完成对期望轨迹的跟踪. 展开更多

关键词 非线性多智能体系统 事件驱动通信 迭代学习控制 随机链路故障 一致性

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事件触发下随机非确定线性多智能体的指数同步 被引量：1

16

作者 邱丽 过榴晓 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2018年第17期141-145,163,共6页

研究随机非确定线性多智能体系统在有向拓扑连接下的指数同步问题,为减少不必要的网络带宽资源的浪费,提出一种基于事件触发控制的协议。根据组合测量对系统中的所有节点设计相应的事件触发函数,使得节点之间的控制信号更新仅在事件触... 研究随机非确定线性多智能体系统在有向拓扑连接下的指数同步问题,为减少不必要的网络带宽资源的浪费,提出一种基于事件触发控制的协议。根据组合测量对系统中的所有节点设计相应的事件触发函数,使得节点之间的控制信号更新仅在事件触发时刻进行。基于Lyapunov稳定性理论和M矩阵理论,得到了多智能体系统指数同步结论,并给出了同步的收敛速度。同时,理论排除了事件触发控制过程中的芝诺(Zeno)现象。数值仿真结果进一步验证了理论分析的有效性。 展开更多

关键词 事件触发控制 随机非确定 线性多智能体系统 指数同步 Zeno现象

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基于事件驱动的随机多智能体系统的一致性

17

作者 马文周 柏晓明 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期130-136,共7页

文章使用一种分布式事件驱动控制策略,对带领导者的线性随机多智能体系统的均方一致性进行了研究。利用微分方程稳定性理论与随机分析方法证明了在该事件驱动控制策略下,带领导者的线性随机多智能体系统可达均方一致且无芝诺行为发生,... 文章使用一种分布式事件驱动控制策略,对带领导者的线性随机多智能体系统的均方一致性进行了研究。利用微分方程稳定性理论与随机分析方法证明了在该事件驱动控制策略下,带领导者的线性随机多智能体系统可达均方一致且无芝诺行为发生,且不要求跟随者之间的拓扑结构是连通图;最后通过仿真,验证了该策略可有效减少多智能体间的通讯次数。 展开更多

关键词 均方一致性 事件驱动策略 领导者 线性多智能体系统 乘性噪声

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DoS攻击下二阶多智能体系统二分跟踪一致性 被引量：1

18

作者 罗香 冯元珍 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2023年第12期77-83,共7页

针对拒绝服务(denial-of-service,DoS)攻击下的二阶非线性多智能体系统,研究了其领导跟随安全二分一致性问题。所考虑的DoS攻击是基于时间序列且非周期发生的攻击。针对无时滞和有通信时滞两种情形,分别设计了分布式二分一致性协议,利... 针对拒绝服务(denial-of-service,DoS)攻击下的二阶非线性多智能体系统,研究了其领导跟随安全二分一致性问题。所考虑的DoS攻击是基于时间序列且非周期发生的攻击。针对无时滞和有通信时滞两种情形,分别设计了分布式二分一致性协议,利用李雅普诺夫稳定性理论和图论,分析了二分误差系统的稳定性,得到了多智能体系统实现二分跟踪一致性与DoS攻击频率、长度比率及控制参数等相关的充分条件。通过仿真实例验证了所设计方法的正确性。 展开更多

关键词 二阶非线性多智能体系统 通信时滞 领导跟随二分一致性 DOS攻击

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自适应分布式聚合博弈广义纳什均衡算法 被引量：2

19

作者 时侠圣 任璐 孙长银 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1210-1220,共11页

随着信息物理系统技术的发展,面向多智能体系统的分布式协同优化问题得到广泛研究.主要研究面向多智能体系统的受约束分布式聚合博弈问题,其中局部智能体成本函数受到全局聚合项约束和全局等式耦合约束.首先,面向一阶积分型多智能体系... 随着信息物理系统技术的发展,面向多智能体系统的分布式协同优化问题得到广泛研究.主要研究面向多智能体系统的受约束分布式聚合博弈问题,其中局部智能体成本函数受到全局聚合项约束和全局等式耦合约束.首先,面向一阶积分型多智能体系统设计一种基于估计梯度下降的纳什均衡求解算法.其中,利用多智能体系统平均一致性方法设计一种自适应估计策略,以实现全局聚合项约束分布式估计,并据此计算出梯度函数估计值.其次,利用状态反馈策略和输出反馈策略将上述算法推广至状态信息可测和状态信息不可测一般线性异构多智能体系统.最后,利用拉萨尔不变性原理证实上述算法收敛性,并提供多组案例仿真用以验证算法有效性. 展开更多

关键词 聚合博弈 自适应 比例积分 梯度跟踪 一般线性多智能体系统

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