通信时滞下自适应事件触发的多智能体系统一致性控制

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作者 钱伟 张书源 +1 位作者 吴艳民 费树岷 《南京理工大学学报》 北大核心 2025年第4期472-482,共11页

该文针对具有时变通信时滞的线性多智能体系统,提出了一种自适应事件触发的一致性控制策略。首先,构造分布式观测器来估计各智能体不可测的状态信息。然后,为了有效地降低网络通信资源的使用率,提出了一种新的自适应事件触发通信机制,... 该文针对具有时变通信时滞的线性多智能体系统,提出了一种自适应事件触发的一致性控制策略。首先,构造分布式观测器来估计各智能体不可测的状态信息。然后,为了有效地降低网络通信资源的使用率,提出了一种新的自适应事件触发通信机制,该机制考虑了时变的通信时滞、估计误差信息和历史触发信息,能够保证多智能体系统使用较少的触发数据获得更好的控制性能。其次,根据观测器和自适应事件触发机制所得到的含时变时滞的离散估计状态信息设计出一致性控制协议。进而,利用李雅普诺夫稳定性理论得出多智能体系统达到一致性的充分条件,并证明了该文所提出的自适应事件触发机制不存在芝诺现象。最后,通过仿真分析验证了所设计控制方法的有效性和优越性。 展开更多

关键词 多智能体系统 自适应事件触发机制 时变时滞 李雅普诺夫稳定性理论 芝诺现象

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基于自适应事件触发的半马尔科夫跳变系统的有限时间L_(2)–L_(∞)控制

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作者 徐文灏 石厅 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第4期722-730,共9页

本文使用马尔科夫过程的变体半马尔科夫过程建立了连续时间半马尔科夫跳变系统,并针对该系统研究了有限时间L_(2)-L_(∞)控制问题.首先,为了处理网络带宽有限的问题,在传感器通道中引入一种自适应事件触发机制,用以降低系统中的数据传... 本文使用马尔科夫过程的变体半马尔科夫过程建立了连续时间半马尔科夫跳变系统,并针对该系统研究了有限时间L_(2)-L_(∞)控制问题.首先,为了处理网络带宽有限的问题,在传感器通道中引入一种自适应事件触发机制,用以降低系统中的数据传输频率,从而降低通信负担.其次,考虑系统模态不可测的情况,以一定概率对其进行估计,进而研究了异步控制问题.然后,考虑了外部干扰,并引入了L_(2)-L_(∞)性能指标,研究了有限时间控制问题.本文的设计目标是在确保闭环系统有限时间稳定和满足一定性能指标的同时,降低系统中的通信负担.基于Lyapunov理论,得到状态反馈控制的设计算法.最后,用RLC电路作为实例来验证算法的有效性和可用性. 展开更多

关键词 马尔科夫过程 半马尔科夫跳变系统 有限时间控制 自适应事件触发 异步控制 闭环系统 状态反馈

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时变通信拓扑下车辆队列的自适应事件触发混合H_(∞)与无源性控制

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作者 王斌斌 石厅 《控制理论与应用》 北大核心 2025年第1期67-75,共9页

本文研究了时变通信拓扑影响下,车辆自组织网络(VANET)上自动车辆的自适应事件触发队列控制问题.为了描述车对车(V2V)通信拓扑的时变特性,本文采用“基于平均驻留时间”的切换信号对其建模.为了降低通信负担,本文采用了一种新的自适应... 本文研究了时变通信拓扑影响下,车辆自组织网络(VANET)上自动车辆的自适应事件触发队列控制问题.为了描述车对车(V2V)通信拓扑的时变特性,本文采用“基于平均驻留时间”的切换信号对其建模.为了降低通信负担,本文采用了一种新的自适应事件触发机制.与传统触发机制不同,该触发机制的阈值参数并非常数,而是能根据车辆的状态变化进行实时的动态调节,据此建立车辆队列误差模型.为降低外界扰动的影响,引入混合H_(∞)与无源性能指标,使控制系统对干扰具有较强的鲁棒性.通过构建模态依赖的李雅普诺夫函数,得到控制算法,并通过一个数值仿真验证了本文提出理论算法的有效性. 展开更多

关键词 自动车辆 车对车通信 平均驻留时间 自适应事件触发

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数据注入攻击下ICPS的自适应事件触发弹性控制 被引量：1

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作者 薛威峰 孙子文 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期866-874,共9页

为使工业信息物理系统(ICPS)抵御数据注入攻击,本文研究了事件触发弹性控制策略,采用自适应事件触发以减少通信资源,构建攻击估计器以降低攻击对系统性能的影响.通过H∞渐近稳定性准则推导估计器参数,采用Lyapunov-Krasovskii函数推导... 为使工业信息物理系统(ICPS)抵御数据注入攻击,本文研究了事件触发弹性控制策略,采用自适应事件触发以减少通信资源,构建攻击估计器以降低攻击对系统性能的影响.通过H∞渐近稳定性准则推导估计器参数,采用Lyapunov-Krasovskii函数推导事件触发、数据注入攻击、网络延迟和弹性控制器之间的定量关系.以二自由度质量–弹簧–阻尼串联系统为被控对象, MATLAB仿真验证基于自适应事件触发的ICPS在数据注入攻击下的系统性能,结果表明所采取策略能保证系统的稳定性,并有效减少通信资源. 展开更多

关键词 ICPS 数据注入攻击 自适应事件触发 弹性控制

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工业信息物理系统间隙DoS攻击的自适应事件触发稳定控制 被引量：3

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作者 孙子文 刘加磊 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期146-156,共11页

针对具有间隙拒绝服务(DoS)攻击的工业信息物理系统(ICPS),研究一种基于观测器的自适应事件触发稳定控制方案。首先构造一个观测器估计系统状态,并采用一种新的自适应事件触发通信方案以节约网络资源;然后通过受频率和持续时间限制的间... 针对具有间隙拒绝服务(DoS)攻击的工业信息物理系统(ICPS),研究一种基于观测器的自适应事件触发稳定控制方案。首先构造一个观测器估计系统状态,并采用一种新的自适应事件触发通信方案以节约网络资源;然后通过受频率和持续时间限制的间隙DoS攻击对ICPS的影响建立攻击模型,将受到DoS攻击的ICPS划分为DoS攻击活跃期系统和DoS攻击休眠期系统,并用一些过去成功触发状态重构当前受到攻击的状态,得到基于动态估计器的攻击补偿机制,保证系统在DoS攻击活跃期间的渐进稳定;最后运用分段Lyapunov泛函方法、Jensen’s不等式和Schur补引理,得到系统的稳定条件,并提出自适应事件触发参数、观测器增益和控制器增益的协同设计方案。用间歇反应器系统模拟间隙DoS攻击下基于自适应事件触发的ICPS系统稳定性能。仿真结果表明,自适应事件触发策略和基于动态估计器的补偿机制不仅能够提升系统的稳定性,还能有效降低数据传输的次数,系统在静态事件触发策略下的触发次数大约是在自适应事件触发策略下的4.5倍。 展开更多

关键词 工业信息物理系统 间隙拒绝服务攻击 自适应事件触发 稳定控制 状态重构 观测器

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欺骗攻击下一类神经网络的自适应事件触发H_(∞)滤波 被引量：2

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作者 王锦霞 高金凤 谭天 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2021年第1期102-110,共9页

本文主要研究了在欺骗攻击下的离散时间神经网络的H_(∞)滤波器设计问题.考虑到被控系统和滤波器在一个易受外部网络攻击且带宽有限的共享通信网络上进行信息交换,本文提出了自适应事件触发机制来减轻数据传输的通信负担.此外,由于通信... 本文主要研究了在欺骗攻击下的离散时间神经网络的H_(∞)滤波器设计问题.考虑到被控系统和滤波器在一个易受外部网络攻击且带宽有限的共享通信网络上进行信息交换,本文提出了自适应事件触发机制来减轻数据传输的通信负担.此外,由于通信网络的开放性和互通互联,通过共享通信网络传输到滤波器的实际输入信息可能会被攻击者注入的虚假信息所改变.在此基础上,利用构造Lyapunov-Krasovskii泛函、线性矩阵不等式等处理技术,本文给出了滤波误差系统渐近稳定的充分条件,并且设计了满足预设性能的H_(∞)滤波器,最后通过一个仿真实例验证了所提方法的有效性. 展开更多

关键词 神经网络 欺骗攻击 自适应事件触发机制 H_(∞)滤波器

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自适应事件触发网络化非线性系统滤波器设计 被引量：10

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作者 相赟 林崇 陈兵 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期1-12,共12页

本文针对网络化非线性控制系统设计了基于自适应事件触发方案满足H_(∞)性能的模糊滤波器.第一,提出新的自适应事件触发方案来决定数据包是否需要传输到通信网络中,从而提高网络资源利用率;第二,运用模糊线积分的方法,构建模糊李雅普诺... 本文针对网络化非线性控制系统设计了基于自适应事件触发方案满足H_(∞)性能的模糊滤波器.第一,提出新的自适应事件触发方案来决定数据包是否需要传输到通信网络中,从而提高网络资源利用率;第二,运用模糊线积分的方法,构建模糊李雅普诺夫泛函,避免求解隶属函数的时间微分;第三,利用Wirtinger不等式及倒凸引理结合的技术,得到滤波误差系统满足H_(∞)性能的充分条件;第四,将滤波误差系统建模为时滞系统,在此框架下,实现自适应事件触发参数与滤波参数共同设计.最后,通过两个数值例子验证本文所提方法的有效性. 展开更多

关键词 自适应事件触发方案 模糊滤波器 网络化控制系统 非线性

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基于自适应事件触发和量化的时滞系统分布式滤波

8

作者 乔伟豪 朱凤增 彭力 《传感技术学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期49-56,共8页

研究基于自适应事件触发机制和量化的时滞系统分布式滤波问题,设计自适应事件触发机制,此触发机制不仅取决于滤波器自身最新释放数据和当前估计值,还取决于自身和邻居节点最新释放数据的误差。相较于固定参数事件触发,自适应事件触发参... 研究基于自适应事件触发机制和量化的时滞系统分布式滤波问题,设计自适应事件触发机制,此触发机制不仅取决于滤波器自身最新释放数据和当前估计值,还取决于自身和邻居节点最新释放数据的误差。相较于固定参数事件触发,自适应事件触发参数根据滤波性能动态变化。考虑传感器精度和网络传输带宽优先,在数据传输前进行量化处理。构造Lyapunov函数并给出滤波误差系统均方指数稳定且满足l_(2)-l_(∞)性能指标的充分条件,设计带有数据量化的离散时滞系统分布式l_(2)-l_(∞)滤波器,并通过线性矩阵不等式方法求解滤波器参数。仿真实例说明设计的滤波器能够降低数据量化带来的影响,且自适应事件触发机制相较于固定参数事件触发,在保证滤波性能前提下能够降低数据传输频率,节约网络通信资源。 展开更多

关键词 分布式滤波 自适应事件触发 数据量化 l2-l∞性能 传感器网络

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基于自适应事件触发的跳变系统故障检测滤波

9

作者 张志涵 朱凤增 彭力 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第2期499-507,共9页

本文讨论了一类基于自适应事件触发机制的离散马尔科夫跳变系统在网络传输下的故障检测滤波器设计问题.对系统测量输出设计自适应事件触发机制,可以减少计算负载或节省有限的网络带宽.使用Bernoulli随机变量来描述网络是否能够成功地接... 本文讨论了一类基于自适应事件触发机制的离散马尔科夫跳变系统在网络传输下的故障检测滤波器设计问题.对系统测量输出设计自适应事件触发机制,可以减少计算负载或节省有限的网络带宽.使用Bernoulli随机变量来描述网络是否能够成功地接收系统跳变模态,且基于Lyapunov稳定性理论设计了一种部分模态依赖的故障检测滤波器,使残差误差系统均方指数稳定且满足Η_(∞)性能指标,并通过求解线性矩阵不等式得到故障检测滤波器参数,通过仿真例子说明该设计方法的有效性. 展开更多

关键词 自适应事件触发 离散马尔科夫跳变系统 部分模态依赖 故障检测 线性矩阵不等式

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自适应事件触发机制下饱和系统的跟踪问题

10

作者 李红超 张楠 邓惠敏 《济南大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期609-615,共7页

为了减少饱和非线性特性对闭环系统稳定性及性能的不良影响,采用复合非线性反馈控制镇定闭环系统,实现对阶跃信号的跟踪;采用自适应事件触发机制进行信号传输设计,减少数据传输次数,节约通信资源;针对饱和系统的跟踪问题,提出一种新型... 为了减少饱和非线性特性对闭环系统稳定性及性能的不良影响,采用复合非线性反馈控制镇定闭环系统,实现对阶跃信号的跟踪;采用自适应事件触发机制进行信号传输设计,减少数据传输次数,节约通信资源;针对饱和系统的跟踪问题,提出一种新型的基于自适应事件触发机制的复合非线性反馈控制律,运用Lyapunov理论,得到系统输出可以渐近跟踪参考输入的充分条件。结果表明,所提出的充分条件在保证实现饱和系统跟踪问题时,具有较少的调节时间和超调量,自适应事件触发复合反馈控制器在改善饱和系统暂态性能的同时,可以有效节约系统通信资源。 展开更多

关键词 饱和系统 跟踪问题 自适应事件触发机制 复合非线性反馈控制

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DoS攻击下基于自适应事件触发的无人水面艇航向控制和故障检测

11

作者 王岭人 叶泽华 赵云波 《高技术通讯》 CAS 2022年第9期945-958,共14页

针对网络能力受限和非周期拒绝服务(DoS)攻击干扰的网络化无人水面艇(USV)系统,提出一种基于自适应事件触发的故障检测滤波器(FDF)和控制器的设计方法。首先,构建一个考虑非周期DoS攻击、外部干扰和执行器故障同时存在的网络化USV控制... 针对网络能力受限和非周期拒绝服务(DoS)攻击干扰的网络化无人水面艇(USV)系统,提出一种基于自适应事件触发的故障检测滤波器(FDF)和控制器的设计方法。首先,构建一个考虑非周期DoS攻击、外部干扰和执行器故障同时存在的网络化USV控制系统。然后,针对网络化USV系统,提出一种自适应事件触发机制,动态更新触发阈值,减少网络资源浪费。其次,通过构造一个分段Lyapunov函数,给出闭环系统全局指数稳定且具有指定H∞干扰衰减指数的充分条件,并设计基于观测的故障检测滤波器和控制器。最后,通过仿真验证了方法的有效性。结果表明,该方法不仅能对USV系统航向进行有效控制,而且能在节省网络资源的同时检测执行器故障的发生和位置。 展开更多

关键词 无人水面艇(USV) 网络化控制系统(NCS) 拒绝服务(DoS)攻击 自适应事件触发 故障检测滤波器(FDF)

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新型ADETCS下工业信息物理系统综合安全控制

12

作者 李炜 程雪 李亚洁 《北京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期2704-2716,共13页

针对一类虚假数据注入(FDI)攻击与故障共存的工业信息物理系统(ICPS),在新型自适应离散事件触发通信机制(ADETCS)下,研究了综合安全控制与通信的协同设计问题。引入ADETCS取代传统离散事件触发通信机制,构建安全与通信可自适应协同优化... 针对一类虚假数据注入(FDI)攻击与故障共存的工业信息物理系统(ICPS),在新型自适应离散事件触发通信机制(ADETCS)下,研究了综合安全控制与通信的协同设计问题。引入ADETCS取代传统离散事件触发通信机制,构建安全与通信可自适应协同优化运行的ICPS架构;通过对ADETCS中阈值函数的优化设计,获得一种可随系统动态行为双向连续变化的新型ADETCS;在该机制下,基于主动容侵和容错的思想,通过构造Lyapunov泛函,借助新型Bessel-Legebdre不等式、锥补线性化(CCL)等少保守性技术,在统一的自适应变采样框架下,推证出鲁棒估计器与综合安全控制器的求解方法,使ICPS可同时防御FDI攻击与故障,并具有更优的自适应通信调节能力。仿真结果表明:新型ADETCS中阈值函数的巧妙设计及CCL的应用,相较现存通信机制和设计方法,可使ICPS的综合安全控制性能与资源节约获得更优的折中平衡。 展开更多

关键词 新型自适应离散事件触发通信机制 工业信息物理系统 综合安全控制 锥补线性化 动态优化平衡

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