本研究的标题为“非线性事件触发控制策略的多智能体系统有限时间一致性”,该标题所涵盖的知识点主要涉及多智能体系统的控制理论、事件触发控制策略以及非线性系统在有限时间内的同步(一致性)问题。 多智能体系统是由多个自主的智能体(如机器人、移动传感器、无人机等)组成的分布式系统,它们通过相互之间的通信和协作来完成复杂的任务。多智能体系统的协调控制吸引了众多研究领域的关注,因为它在很多应用中,如无人机飞行控制、多个微卫星的姿态同步、环境监控等方面具有重要的作用。 在多智能体系统中,“一致性”(consensus)是一个非常核心的概念。一致性指的是所有智能体通过相互作用最终在某种量(如位置、速度、方向等)上达成一致。这种行为是形成控制、集群等更复杂集体行为的基础。例如,在形成控制中,智能体需要根据与邻居智能体之间的相对位置信息来调整自己的位置,以形成预定的队形或图案。 在实际应用中,由于每个智能体通常具有有限的能量资源,因此在控制器设计中必须考虑能源的节约。传统的一致性控制策略通常需要每个智能体定期地更新控制输入并与其他智能体进行通信,这可能会导致通信资源的大量消耗和控制器更新的高频率。 为了解决这个问题,本研究提出了一种基于事件触发策略的非线性一致性协议。事件触发控制是一种智能控制方法,它根据预设的条件来决定是否更新控制器或进行通信,从而显著减少了通信消耗和控制器更新的频率。与传统的周期性触发方式相比,事件触发策略只有在系统状态发生显著变化时才会触发控制器的更新,这样可以避免频繁的计算和通信,从而节省能源。 文章中提出的两个新的非线性一致性协议,可以显著减少通信消耗和控制器更新频率。研究结果表明,在提出的非线性一致性协议下,多智能体系统能够在有限时间内达成一致性。此外,研究还提供了触发间隔的界限,以证明不存在Zeno行为(指控制输入的触发频率无限大的情况,即所谓的“无止境”的行为)。 为了验证所提出的一致性协议的有效性,研究中采用了仿真实验。仿真实验是验证理论和算法可行性的重要手段,通过仿真实验可以模拟多智能体系统在不同条件下的行为,并验证一致性协议是否能够使系统达到预期的同步效果。 文章的研究内容包括了对领导者存在和不存在两种情况下多智能体系统的有限时间一致性问题的探讨。在有领导者的情况下,多智能体系统会以领导者的行为作为参考,使得所有智能体跟随领导者达成一致性。而在没有领导者的情况下,智能体需要通过相互之间的信息交换,自主地达成一致性。 研究论文通常包含提出问题、设计方法、理论分析、仿真实验和结论等部分。本研究的理论分析部分可能涉及到数学证明和稳定性分析,以展示在特定条件下多智能体系统达成一致性的可能性和稳定性。此外,论文可能会讨论所提出的协议与现有协议相比的性能优劣,以及实际应用中的潜在问题和解决方案。 需要注意的是,研究论文的写作通常遵循一定的格式和标准。例如,论文的作者会给出通信地址和电子邮件地址,以便读者进行交流和询问。此外,文章会标明接收日期、修订日期和接受日期,以及文章的DOI编号,这有助于读者查找和引用。在论文中还会出现关键词和摘要部分,以简明扼要地介绍研究内容和结论。这些内容虽然不是直接的学术知识点,但它们为学术交流提供了便利。
2025-05-12 21:00:00 304KB 研究论文
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基于一致性算法, 在有向通讯拓扑下, 研究存在状态约束的多航天器系统分布式有限时间姿态协同跟踪控制问题. 在仅有部分跟随航天器可以获取领航航天器状态, 并且跟随航天器之间存在不完全信息交互的情形下, 设计了分布式快速终端滑模面, 提出了不依赖于模型的分布式有限时间姿态协同跟踪控制律. 根据有限时间Lyapunov 稳定性定理, 证明了系统的状态在有限时间内收敛于领航航天器状态的小邻域内. 最后通过仿真算例验证了所提出算法的有效性.

2024-09-05 22:40:41 226KB
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倾转旋翼机是一种结合了固定翼飞机和直升机特点的新型航空器,它能够在飞机模式和直升机模式之间实现平稳转换,以便适应不同的飞行需要。这种机型由于其设计特点,在起飞、着陆以及低速飞行时对场地要求低,在高速巡航时又表现出良好的性能,因此成为了航空领域的一个研究热点。 在倾转旋翼机的建模与控制领域,存在较大的复杂性。倾转旋翼机拥有旋翼和固定翼两个产生升力的部件。旋翼通常相对于机身以恒定速度转动,而且由于没有尾桨,所有的飞行操纵都必须通过旋翼和舵面来完成。当旋翼倾角发生变化,特别是当从直升机模式向飞机模式过渡时,旋翼产生的下洗流会发生显著变化,这将影响旋翼与固定翼的升力,从而影响飞行器的整体动力学特性。这种复杂的动力学特性变化,要求飞行控制系统能够在不同飞行模式下准确控制飞行器,确保其过渡过程的平稳性。 在当前的控制技术中,单一系统模型已不足以满足倾转旋翼机的控制精度要求,因此采用了一种切换系统来建模,该系统能够通过多模态刻画来反映不同飞行模式的动力学特征。而有限时间切换控制技术则是一种先进的控制方法,它可以为倾转旋翼机在特定时间内完成平稳过渡提供理论保障和控制策略。 本文提出的有限时间切换控制方法,是基于平均驻留时间方法开发的。驻留时间方法是一种控制理论,它关注的是系统状态随时间变化的平均行为,并且通过调整系统参数来控制这种变化。平均驻留时间方法特别适合于描述和控制切换系统的行为,因为它能够在系统切换期间,对于不同模态下的系统行为进行整合和评估。 所提出的切换控制策略,在仿真结果中证明了其有效性,可以使得倾转旋翼机在过渡过程中实现有效且快速的平稳转换。这种控制策略的关键点在于,它能够准确把握倾转旋翼机的动力学变化,并在有限时间内稳定飞行控制系统的状态。这一点对于确保飞行安全、提高飞行效率以及增强飞行器的操纵性能来说至关重要。 关键词中的“倾转旋翼机”指的是这种新型飞行器,“切换系统”代表了用于描述其不同飞行模式的系统模型,“驻留时间方法”是用于分析和设计控制策略的理论工具,“有限时间镇定”则是指系统状态能够在有限的时间内达到并保持在目标状态的能力。 通过研究倾转旋翼机过渡飞行模式的有限时间切换控制,本研究不仅拓展了航空器控制理论的范畴,也为实际的飞行控制实践提供了新的解决方案。这将有助于提高倾转旋翼机在各种飞行条件下的性能,特别是在需要快速模式转换的场合,如军事侦察、应急救援和城市空中交通等。同时,这一研究也为未来可能的航空器设计提供了新的思路,可能引领航空技术的进一步革新。
2024-08-23 13:56:34 231KB
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基于有限时间扰动观测器的非奇异终端滑模控制,用于基于脉冲宽度调制的负载失配DC-DC降压转换器
2023-05-22 20:32:49 742KB 研究论文
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多智能体有限时间一致性算法,自己用matlab编写的,能够正常运行,可自行修改使用。 主程序部分代码: In = [Xl Xf]'; out = ode23(@ctFun, tspan, In); t = out.x; X = out.y; plot(t,X(1,:), t,X(2,:), t,X(3,:), t,X(4,:), 'linewidth',1.5); %% ODE Function function out = ctFun(~,In) global L B a = 0.5; Xl = In(1); Xf = In(2:4); v_0 = 0; dXl = v_0; delta = -(L+B)*(Xf-Xl); delta = sig(delta,a); dX = delta+ v_0; out = [dXl dX]; end 有限时间代码: function sig = sig(x,a) sig = sign(x).*abs(x).^a; end
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针对具有通信时延的二阶多智能体系统的有限时间一致性控制问题,分别研究了具有固定拓扑和切换拓扑网络结构情形下的二阶多智能体系统的有限时间一致性。为使多智能体系统能在有限时间内可以达到一致,引入一致性控制增益矩阵并设计了相应的基于相对位置和相对速度的时延状态误差有限时间一致性控制算法,利用系统模型转换,泛函微分方程稳定性理论和有限时间Lyapunov稳定性定理得到了使系统在有限时间内达到一致跟踪的最大时延上界值。最后,仿真实验结果验证了所得理论的正确性和有效性。
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非线性系统的有限时间自适应模糊跟踪控制设计
2023-03-14 09:52:17 384KB 研究论文
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针对一类具有死区的非仿射非线性系统,将预设性能控制与有限时间控制相结合,提出一种具有预设性能的自适应有限时间跟踪控制方法.基于Backstepping技术、模糊逻辑系统及有限时间Lyapunov稳定理论,给出使系统半全局实际有限时间稳定(semi-globally practically finite-time stable,SGPFS)的充分条件和设计步骤.该控制策略不仅使系统的输出误差在有限时间内收敛到一个预先设定区域,同时保证其收敛速度、最大超调量和稳态误差均满足预先设定的性能要求.最后通过仿真示例验证了所提出设计方法的有效性.
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离散控制Matlab代码通过屏障功能进行随机控制和验证 该存储库包含论文“通过障碍函数对随机系统的有限时间安全性进行验证和控制”(CCTA 2019)和“有限函数随机系统验证和控制的障碍函数方法”中的案例研究代码(提交中) ) 作者:塞萨尔·桑托约(Cesar Santoyo) 电子邮件: 如有任何疑问,请通过上述电子邮件给作者发送电子邮件。 所需软件: 的MATLAB SOSTOOLS() SDPT3() 注意:这些案例研究是使用MATLAB 2018构造的。此外,还需要符号工具箱。 可以在没有符号工具箱的情况下执行代码(有关详细信息,请参见SOSTOOLs手册)。 案例研究1: cs1_main.m: 运行该文件将运行用于产生本文结果的算法。 上面提到了所需的工具箱。 您可以单独运行各个依赖项,以便更仔细地查看相应的结果。 此案例研究是针对一维随机动力学的。 案例研究2: cs2_main.m: 运行该文件将运行用于产生本文结果的算法。 上面提到了所需的工具箱。 您可以单独运行各个依赖项,以便更仔细地查看相应的结果。 这些结果是针对二维随机动力学的。 案例3: cs3_main.m
2023-03-07 15:33:59 26KB 系统开源
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有限时间论文-滑膜结合
2022-11-10 20:24:01 1.28MB 有限时间
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