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基于分布式事件触发策略的线性多智能体系统的有限时间共识

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简介:
本研究提出了一种基于分布式事件触发策略的方法,实现线性多智能体系统在有限时间内达成共识。通过减少通信频率和计算量,提升了系统的效率与稳定性。 本段落主要探讨了线性多智能体系统中的有限时间共识问题,并提出了一种有效的事件触发控制策略。该策略具备分布式、独立性和异步性的特点。通过理论分析证明,采用这种控制方案后,在任何初始条件下,整个系统的各组成部分都能在限定时间内达成一致状态。此外,我们还验证了所提出的事件触发机制不存在奇异触发的问题,进一步确认其可行性。最后,为了直观展示研究结论的有效性,文中提供了一些仿真实验结果图示。

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    本研究提出了一种基于分布式事件触发策略的方法,实现线性多智能体系统在有限时间内达成共识。通过减少通信频率和计算量,提升了系统的效率与稳定性。 本段落主要探讨了线性多智能体系统中的有限时间共识问题,并提出了一种有效的事件触发控制策略。该策略具备分布式、独立性和异步性的特点。通过理论分析证明,采用这种控制方案后,在任何初始条件下,整个系统的各组成部分都能在限定时间内达成一致状态。此外,我们还验证了所提出的事件触发机制不存在奇异触发的问题,进一步确认其可行性。最后,为了直观展示研究结论的有效性,文中提供了一些仿真实验结果图示。
  • 控制
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    本研究探讨了在多智能体系统中应用分布式自触发机制实现有效共识控制的方法和理论基础,旨在提高系统的响应效率与稳定性。 分布式自触发控制是多智能体系统领域的一个研究热点,它探讨如何在缺乏外部干预的情况下,通过基于状态信息的自主决策与行动来实现系统的协调一致。多智能体系统(MAS)由多个相互连接且能够协同工作的智能体组成,它们共同完成特定任务。 相比传统连续监控或事件触发控制方法,自触发控制具有独特优势。事件触发控制系统在某些预定条件下才会执行数据传输或控制操作;这些条件通常基于测量误差超过预设阈值而产生。尽管这种方法可以减少资源消耗并提高系统的鲁棒性,但大多数通用设备难以实现持续的专用硬件监控。 相比之下,在数字平台上应用自触发控制更为可行。在这种机制下,控制器更新的时间点是在上一次数据传输时计算出来的,并不需要追踪两次连续更新之间的误差变化情况。这不仅减少了系统对资源的需求,还简化了算法设计过程,使之更易于实施和部署于多智能体环境中。 然而,在实际操作中并非所有状态下信息都能被完全获取到。因此需要开发能够处理部分状态不可观测问题的自触发控制策略。本段落提出两种分布式自触发控制方案:一种基于状态反馈,另一种则采用输出反馈方式设计。这两种方法均表明当通信图连通时可以实现系统内的共识。 文中还通过实例展示了所提控制协议的有效性,并为未来研究提供了理论基础和实践指南。关键词包括多智能体系统(MAS)、共识、自触发控制、状态反馈及输出反馈,全面反映了该文的研究范围与深度。分布式自触发控制系统不仅适用于线性系统的应用,在非线性场景下也具有重要参考价值。尽管仍存在挑战如通信延迟处理以及高效算法的设计等问题,但自触发控制无疑为多智能体系统提供了一个高效的解决方案方向。
  • 一致电力经济调度
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    本研究提出了一种利用多智能体系统一致性理论解决电力系统分布式经济调度问题的新方法,旨在提高系统的效率与稳定性。 集中式的优化方法难以应对未来电网中柔性负荷广泛渗透以及电力元件“即插即用”的技术需求。与传统的集中式经济调度不同,本段落提出了一种适用于电力系统的分布式经济调度策略。通过应用多智能体系统中的算法一致性理论,并以发电机组的增量成本和柔性负荷的增量效益作为一致性的变量,设计出一种用于解决电力系统经济调度问题的新方法。该方法采用分布式的优化方式来求解相关的问题。案例仿真与分析验证了所提出的调度策略的有效性。
  • 机制二阶同步
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    本研究探讨了基于事件触发机制下的二阶多智能体系统中的同步问题,通过理论分析提供了实现系统稳定同步的有效策略。 本段落研究了二阶多智能体系统的一致性问题,并提出了一种改进的事件触发控制方法以减少智能体之间的通信量。根据该方法,在每个智能体自身的事件被触发时,才会执行相应的控制任务。通过模型转化、线性矩阵不等式和Lyapunov稳定性理论,提出了确保系统达到一致性的充分条件。此外,理论分析表明所提出的方法能够避免Zeno现象的发生。最后,仿真实例验证了该方法的有效性和实用性。
  • 论文探讨-控制综述.pdf
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    本文为一篇关于多智能体系统中分布式事件触发控制的研究综述性文章,旨在全面分析和总结该领域的最新进展与挑战。 王世和樊渊的综述文章探讨了多智能体系统分布式事件触发控制算法的研究现状,并总结了几种主要的一致性算法及其设定与结果。
  • 控制代码及其参考文献:1. 协议 2. 控制 3. 观测器方法
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    本文探讨了在多智能体系统与分布式系统中,事件驱动机制下的控制策略,并介绍了基于观测器方法的相关研究。文中列举并分析了三个关键文献,为该领域的深入探索提供了理论依据和实践指导。 事件触发控制代码及参考文献如下: 1. 多智能体系统中的基于事件触发的协议。 2. 针对多智能体分布式系统的事件触发控制方法。 3. 基于观测器的非理想线性多智能体事件触发跟踪一致性研究。 4. 对具有非线性和不确定扰动的固定时间多智能体系统进行事件触发的一致性控制策略。 5. 提出了一种适用于固定拓扑和切换情况下的分布式动态事件触发控制方法,应用于多智能体系统中。 6. 研究开发了线性多智能体全分布式的事件触发协议算法。 7. 在有限时间约束条件下设计的分布式事件触发控制方案。
  • 网络异构研究
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    本研究聚焦于基于网络的异构多智能体系统的分布式共识问题,探讨在网络环境下如何实现不同类型的智能体之间的协调与合作。通过分析和设计有效的算法策略,促进信息交换和决策同步,以达成全局一致的目标状态。此工作对于复杂系统协同控制具有重要意义。 一类网络异构多智能体系统的分布式共识研究探讨了在复杂网络环境中,不同类型的智能体如何通过分布式算法实现系统内的协调与一致。这类研究对于提升大规模、多样化的智能体协作效率具有重要意义。
  • 输出反馈控制
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    本研究探讨了通过设计自触发机制来减少通信负载,并实现基于事件驱动策略的多智能体系统的状态一致性和跟踪一致性问题。 自触发输出反馈控制是控制理论领域的一项技术,在多智能体系统(MASs)的共识问题上具有重要作用。在这样的系统里,每个个体可以是机器人、传感器或无人机等,它们通过局部信息与邻近成员互动来协同工作。共识问题的核心是如何让这些组件达成一致的状态值。 本研究论文提出了一种基于输出反馈的新自触发控制策略。这种策略不同于传统的时触发控制,在后者中控制器定期执行任务;而在前者中,则是根据系统实际运行情况动态决定何时更新控制信号,从而有效节约资源和减少不必要的计算与通信开销。 文中讨论的自触发方法适用于集中式及分布式两种架构。在集中式的框架下,有一个中央控制器负责收集所有个体的信息并做出决策;而分布式则让各个成员直接互动,并各自拥有局部控制器来处理信息。无论哪种情况,在系统状态不可获取时都需借助状态观测器来估计每个组件的状态。 论文中还提出了一种动态观测器控制律以优化系统的瞬态响应和整体性能。这种装置能够通过输入与输出数据动态调整自身参数,从而准确地跟踪并估算出内部状态的变化。在每次触发之后,系统及控制器都会更新其状态,并预定下一次的触发时间点。 研究不仅关注共识问题本身,还涉及群体行为(如群集)和分布式滤波等议题。这些领域探讨了如何让一组组件模仿生物群体的行为模式进行协调运动或活动,以及如何合作处理信息以完成数据融合与过滤任务。 在实际应用中,例如工业自动化、军事指挥系统及机器人足球队等领域,多智能体系统的协同控制都有着广泛的应用前景。这依赖于有效的共识协议来确保多个个体能够协作实现共同目标。 这项研究的重要意义在于通过自触发策略为解决MASs的共识问题提供了新的方法论。相比早期基于定期触发的方法,在资源利用方面具有明显优势:在不需要进行操作时避免了不必要的计算和通信,从而优化能耗与信息处理负担,特别是在能源有限或带宽受限的情况下尤为关键。 论文还展示了一个数值实例来证明所提出控制策略的有效性,并通过对比展示了其相较于传统方法在收敛速度、精度以及资源消耗等方面的优势。 该研究为多智能体系统的共识问题提供了新的视角和解决方案,在理论与实践层面均具有重要贡献。随着技术的发展,这种自触发输出反馈控制策略将会有更广泛的应用前景及深入的研究价值。
  • 包含仿真录像线动态协议MATLAB仿真
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    本研究提出了一种适用于线性多智能体系统的分布式共识动态协议,并通过MATLAB进行仿真验证,其中包括了高逼真度的模拟场景。 1. 版本:MATLAB 2021a,包含仿真操作录像,操作录像使用Windows Media Player播放。 2. 领域:分布式共识动态协议。 3. 内容:线性多智能体系统的分布式共识动态协议的MATLAB仿真。 4. 运行注意事项:注意MATLAB左侧当前文件夹路径必须是程序所在文件夹位置。具体操作可以参考视频录屏内容。 5. 适用人群:适用于本科生、研究生和博士生等科研学习参考使用。