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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利用Radon—Wigner变换与Wigner—Hough估计进行线性调频信号参数的信号参数估计与雷达信号处理中的速度补偿.pdf
2025-05-10 16:09:41 54KB
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机器学习算法Python实现——线性回归,逻辑回归,BP神经网络 机器学习算法Python实现 一、线性回归 1、代价函数 2、梯度下降算法 3、均值归一化 4、最终运行结果 5、使用scikit-learn库中的线性模型实现 二、逻辑回归 1、代价函数 2、梯度 3、正则化 4、S型函数(即) 5、映射为多项式 6、使用的优化方法 7、运行结果 8、使用scikit-learn库中的逻辑回归模型实现 逻辑回归_手写数字识别_OneVsAll 1、随机显示100个数字 2、OneVsAll 3、手写数字识别 4、预测 5、运行结果 6、使用scikit-learn库中的逻辑回归模型实现 三、BP神经网络 1、神经网络model 2、代价函数 3、正则化 4、反向传播BP 5、BP可以求梯度的原因 6、梯度检查 7、权重的随机初始化 8、预测 9、输出结果 四、SVM支持向量机 1、代价函数 2、Large Margin 3、SVM Kernel(核函数) 4、使用中的模型代码 5、运行结果 五、K-Means聚类算法 1、聚类过程 2、目标函数 3、聚类中心的选择 4、聚类个数K的选择
2025-05-05 19:54:36 34.1MB 神经网络 机器学习 python 线性回归
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信号与线性系统分析-习题答案
2025-05-05 18:02:03 32.09MB 信号与系统
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基于Simulink的直升机非线性动力学模型研究:黑鹰单旋翼直升机气动模型源码及仿真应用,Simulink黑鹰直升机非线性动力学模型与气动源码详解及仿真指南,Simulink直升机非线性动力学模型 直升机动力学仿真 MATLAB Simulink版本 黑鹰单旋翼直升机气动模型,包含源码 有两篇说明文献和使用说明 ,Simulink直升机非线性动力学模型; 直升机动力学仿真; MATLAB Simulink版本; 黑鹰单旋翼气动模型; 包含源码; 说明文献; 使用说明。,基于Simulink的黑鹰单旋翼直升机非线性动力学模型仿真及源码解析
2025-04-30 18:47:57 451KB edge
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基于Simulink的直升机非线性动力学模型与仿真:黑鹰单旋翼直升机气动模型源码详解及使用说明两篇文献参考,Simulink直升机非线性动力学模型,直升机动力学仿真,MATLAB Simulink版本,黑鹰单旋翼直升机气动模型,包含源码。 有两篇说明文献和使用说明, ,核心关键词:Simulink直升机非线性动力学模型;直升机动力学仿真;MATLAB Simulink版本;黑鹰单旋翼直升机气动模型;包含源码;说明文献;使用说明。,Simulink黑鹰单旋翼直升机非线性动力学模型与仿真 直升机非线性动力学模型及其仿真研究是航空工程领域中的一项重要课题。在现代航空技术中,直升机作为多功能、高机动性的飞行器,其动力学模型的精确性对于飞行控制系统的设计、性能分析以及飞行安全都有着至关重要的影响。尤其在进行直升机的非线性动力学模型研究时,需要综合考虑直升机的旋翼、机身、尾翼等多种部件的相互作用以及与环境的交互影响。 非线性动力学模型是指在动力学系统中,系统的行为不仅仅是由初始条件决定,还受到系统内部非线性因素的影响。直升机的非线性特性主要来源于旋翼的非线性气动特性、非线性动力系统与控制系统的相互作用等。为了准确地描述和分析这些非线性因素,通常需要构建复杂的数学模型,并通过仿真技术来验证模型的有效性。 Simulink是MATLAB的一个集成环境,广泛应用于多域仿真和基于模型的设计。它提供了图形化的建模、仿真和分析环境,可以模拟各种动态系统的功能和行为。在直升机非线性动力学模型的构建与仿真中,Simulink能够有效地模拟直升机在不同飞行状态下的动态响应,包括起飞、悬停、飞行和着陆等过程。 Simulink直升机非线性动力学模型涉及的关键技术包括:旋翼的动力学建模、飞行器的运动学建模、控制系统的设计以及气动模型的建立。在建立气动模型时,需要考虑空气动力学原理,如升力、阻力和侧向力等,以及它们对直升机飞行性能的影响。此外,仿真研究还包括验证模型的准确性,这通常涉及与实际飞行数据的对比分析。 本研究包含了对黑鹰单旋翼直升机气动模型的源码详解及使用说明,这为理解直升机的气动特性和非线性动力学行为提供了关键的技术支持。通过源码的分析,研究者可以深入理解直升机模型的构建过程,了解如何通过编程在Simulink中实现直升机的非线性动力学特性。 该研究还涉及了仿真模型的使用说明,这些说明对于工程师和研究人员在实际应用中操作模型、进行仿真测试以及修改和优化模型参数提供了指导。通过这些文档,可以更好地理解和运用Simulink工具箱来模拟直升机的飞行情况,进而设计出更加安全可靠的飞行控制系统。 仿真技术的应用不仅限于研究和开发阶段,在直升机的飞行训练和维护中也发挥着重要作用。利用基于Simulink的仿真模型,可以进行虚拟飞行训练,降低实际飞行训练中的风险和成本。同时,仿真模型还可以用于故障诊断和性能分析,帮助工程师及时发现并解决问题,提高直升机的维护效率和可靠性。 基于Simulink的直升机非线性动力学模型与仿真研究对于深入理解直升机的飞行特性、提高直升机的设计水平和飞行安全性具有重大意义。通过仿真技术,可以在虚拟环境中对直升机进行全面的测试和分析,为直升机的实际应用提供强有力的理论支持和实践指导。
2025-04-30 18:40:30 283KB scss
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海神之光上传的视频是由对应的完整代码运行得来的,完整代码皆可运行,亲测可用,适合小白; 1、从视频里可见完整代码的内容 主函数:main.m; 调用函数:其他m文件;无需运行 运行结果效果图; 2、代码运行版本 Matlab 2019b;若运行有误,根据提示修改;若不会,私信博主; 3、运行操作步骤 步骤一:将所有文件放到Matlab的当前文件夹中; 步骤二:双击打开main.m文件; 步骤三:点击运行,等程序运行完得到结果; 4、仿真咨询 如需其他服务,可私信博主; 4.1 博客或资源的完整代码提供 4.2 期刊或参考文献复现 4.3 Matlab程序定制 4.4 科研合作
2025-04-27 17:04:55 8.64MB matlab
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使用软件:LTspice LDO(Low Dropout Regulator,低压差线性稳压器)是一种线性稳压器,它能够在输入电压与输出电压之间仅有很小的压差(dropout voltage)时仍然能够保持输出电压的稳定。 LDO内部电路主要由基准电压源(Reference Voltage Source)、误差放大器(Error Amplifier)、功率调整元件(Power Adjustment Element)和分压取样电路(Voltage Divider and Sampling Circuit)组成,使用LTspice进行LDO搭建。
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针对具有强非线性、时变、有纯滞后等综合复杂性的连续搅拌釜(continuous stirred tank reactor, CSTR)反应过程,把无限时域鲁棒二次目标函数进行分解,构成新目标函数, 并允许未来控制序列的第 1 个控制量作为自由决策变量的方式,提出了一种非线性鲁棒模 型预测控制方法,从而提高了算法的通用性,改善系统的性能。通过连续搅拌釜的实验研 究,实验结果说明了所提算法的有效性。 ### 连续搅拌釜的非线性模型预测控制方法 #### 概述 连续搅拌釜(Continuous Stirred Tank Reactor, CSTR)是化工行业中一种常见的反应器类型,被广泛应用于染料、医药、试剂、食品及合成材料等多个领域。然而,CSTR反应过程本身具有强烈的非线性、时变性和纯滞后等特征,这些特性使其控制变得极为复杂。传统控制方法往往难以满足这类系统的控制需求。因此,研究人员不断探索新的控制理论和技术以提高CSTR系统的稳定性和性能。 #### 非线性鲁棒模型预测控制方法 为了解决CSTR控制中的难题,研究人员提出了一种非线性鲁棒模型预测控制方法。该方法通过对无限时域鲁棒二次目标函数进行分解,并构建新的目标函数,允许未来控制序列的第一个控制量作为自由决策变量,从而提高了算法的通用性和系统的性能。这种方法的核心在于: 1. **鲁棒二次目标函数的分解**:将原本复杂的无限时域鲁棒二次目标函数分解成更简单的目标函数,这有助于简化计算过程,同时保持控制器设计的鲁棒性。 2. **自由决策变量的设计**:允许未来控制序列的第一个控制量作为自由决策变量,这种灵活性增强了控制策略的适应能力,能够更好地应对非线性、时变性和纯滞后等因素带来的挑战。 #### 控制策略的关键要素 - **模型预测控制**:基于预测模型来优化控制序列,使得系统能够在满足约束条件的前提下达到期望的性能指标。这种方法特别适合于处理包含约束的系统。 - **鲁棒控制**:旨在设计控制器时考虑不确定性和扰动,确保系统在面对未知变化时仍能保持稳定性。对于具有不确定性的CSTR系统而言,鲁棒控制尤为重要。 - **非线性控制**:针对系统的非线性特性,采用非线性控制策略来改善控制性能。这种方法通常比线性控制更加灵活且适用范围更广。 #### 实验验证 为了验证所提出的非线性鲁棒模型预测控制方法的有效性,研究人员进行了连续搅拌釜的实验研究。实验结果表明,这种方法能够有效地提高CSTR系统的性能,特别是在处理强非线性、时变性和纯滞后等复杂因素方面表现出了显著的优势。 #### 结论 针对具有复杂特性的连续搅拌釜反应过程,本文提出了一种非线性鲁棒模型预测控制方法。通过分解无限时域鲁棒二次目标函数并引入自由决策变量,该方法不仅提高了控制策略的通用性和灵活性,还有效改善了系统的整体性能。实验结果进一步证明了该方法的有效性和实用性,为CSTR系统的控制提供了一种新的解决方案。 随着化工过程控制技术的不断发展,非线性鲁棒模型预测控制作为一种先进的控制策略,将在解决复杂工业控制系统中的问题中发挥越来越重要的作用。
2025-04-26 16:47:01 494KB
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本文提出了基于观测器和命令过滤器的自适应模糊输出反馈控制策略,用于处理一类具有参数不确定性和未测量状态的严格反馈系统。以下是本文的知识点: 1. 不确定非线性系统:指的是系统中存在未知或变化的参数,或系统动态的非线性特性未知。不确定系统的研究是控制理论中的一个重要领域,因为实际系统中很难避免不确定因素的影响。 2. 严格反馈形式系统:这类系统具有特定的动态结构,可以分解为若干个单输入单输出(SISO)的子系统,并且每一级的输入都依赖于所有前一级的状态。 3. 模糊逻辑系统:用于近似未知的非线性函数。模糊逻辑系统通过模糊规则来模拟复杂的非线性系统行为,并可以处理系统中模糊的、不精确的信息。 4. 观测器设计:由于系统中存在未测量状态,因此需要设计模糊状态观测器来估计这些状态。观测器能够在没有直接测量某些系统状态的情况下,通过系统的输入和输出来估计状态。 5. 命令过滤器(Command Filter)和背步进控制(Backstepping Control):命令过滤器用于设计背步进控制策略,以避免背步进设计中复杂度的“爆炸”问题。背步进设计是一种系统化设计控制律的方法,适用于具有严格反馈结构的非线性系统。由于在传统背步进设计中,随着系统级数的增加,控制律的复杂性呈指数增长,因此引入命令过滤器来简化这一过程。 6. 自适应控制:自适应控制策略能够在系统运行过程中根据系统行为调整控制器的参数。在本文中,自适应控制用于根据观测器的输出调整模糊逻辑系统,以补偿由于命令过滤器引起的误差。 7. 闭环系统信号的有界性保证:所提出的控制方法可以确保在闭环系统中的所有信号都有界,意味着系统的行为将被限定在一定的范围内,避免了不稳定现象的发生。 8. 控制方法的贡献:本文所提出的控制方法解决了两个主要问题,一是系统参数未知情况下的线性问题,二是背步进设计中复杂度的爆炸问题。而且该方法不需要直接测量系统的所有状态,这在实际应用中具有重要意义。 9. 工业应用:控制方法的提出,旨在为工业电子系统(如电机控制、飞行器控制等)提供更加精确、稳健的控制策略。 10. 参考文献:本文列举了相关的学术参考文献,这些文献对理解背步进方法以及相关控制理论的发展有着重要作用。 文中提到的“Backstepping”,“command filter”,“fuzzy control”,“observer”,和“output feedback control”等术语,均为控制科学与工程领域的核心概念和研究热点。通过这些关键词,可以看出本文的研究工作在控制理论的发展中处于前沿,具有创新性和实用价值。
2025-04-23 13:48:09 918KB 研究论文
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