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自触发共识控制在多主体系统中的应用

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简介:
本研究探讨了自触发共识控制策略在多主体系统中的应用,通过减少通信频率提高系统的能效和稳定性。分析表明该方法在保持系统一致性的同时降低了能耗。 多主体系统的自触发共识控制是一种研究多个智能体组成的网络系统的方法,旨在让每个智能体能够在预先设定的时间独立计算出其下一个更新时间实例。与传统的事件触发控制策略相比,这种自触发控制中不需要在连续的更新间隔之间持续追踪状态误差,从而扩展了现有的研究成果。 该领域的关键概念包括多主体系统、自触发控制、汇集和共识。理解这些术语对于把握论文的核心内容至关重要。 这项研究背景主要涉及移动机器人或远程传感器等设备的实际应用需求,这些设备通常被设计用于合作完成复杂的任务,例如搜救行动和生命救援。工程项目的实际需要推动了对复杂网络系统的协调控制理论的研究成为近年来的热点问题。在这一领域中提出的许多具体问题,如队形控制、汇集、群体飞行、覆盖与部署等都是特例。 多主体系统中的分散协调控制的关键要素包括通信方案和控制器激活策略的设计。随着硬件制造技术的进步,为设计复杂的多主体系统提供了可行性条件。文章介绍了一种特殊的分布式自触发控制系统,并证明了该方法能够实现智能体的汇集目标。通过数值示例验证了所提出的控制方法的有效性。 文中提出了一种解决自触发共识控制问题的新方案,不仅扩展了现有的理论基础,还为实际应用带来了新的视角。由于每个智能体独立计算更新时间点,这将减少通信需求和资源消耗,并提高系统的整体效率。此外,这种策略简化了控制过程,因为不需要持续监测状态误差。 在多主体系统的研究中,自触发共识控制是一个相对较新的领域,在过去十年里随着对分散控制系统的需求增长而迅速发展。这一领域的研究因其在资源受限环境中的潜在高效率受到重视,并允许智能体以较低的通信频率进行决策而不牺牲性能表现。 该研究提出了一种创新性的自触发控制框架,旨在通过减少主体间的通信需求来提升系统的整体效能。这种策略适用于各种需要高度自主化的分布式系统,如机器人、传感器网络等,在实际工程应用中具有广泛的前景。结合理论分析和数值示例证明了其有效性,并为未来的研究奠定了基础,以期实现更高效且智能的多主体控制系统设计。

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    本研究探讨了自触发共识控制策略在多主体系统中的应用,通过减少通信频率提高系统的能效和稳定性。分析表明该方法在保持系统一致性的同时降低了能耗。 多主体系统的自触发共识控制是一种研究多个智能体组成的网络系统的方法,旨在让每个智能体能够在预先设定的时间独立计算出其下一个更新时间实例。与传统的事件触发控制策略相比,这种自触发控制中不需要在连续的更新间隔之间持续追踪状态误差,从而扩展了现有的研究成果。 该领域的关键概念包括多主体系统、自触发控制、汇集和共识。理解这些术语对于把握论文的核心内容至关重要。 这项研究背景主要涉及移动机器人或远程传感器等设备的实际应用需求,这些设备通常被设计用于合作完成复杂的任务,例如搜救行动和生命救援。工程项目的实际需要推动了对复杂网络系统的协调控制理论的研究成为近年来的热点问题。在这一领域中提出的许多具体问题,如队形控制、汇集、群体飞行、覆盖与部署等都是特例。 多主体系统中的分散协调控制的关键要素包括通信方案和控制器激活策略的设计。随着硬件制造技术的进步,为设计复杂的多主体系统提供了可行性条件。文章介绍了一种特殊的分布式自触发控制系统,并证明了该方法能够实现智能体的汇集目标。通过数值示例验证了所提出的控制方法的有效性。 文中提出了一种解决自触发共识控制问题的新方案,不仅扩展了现有的理论基础,还为实际应用带来了新的视角。由于每个智能体独立计算更新时间点,这将减少通信需求和资源消耗,并提高系统的整体效率。此外,这种策略简化了控制过程,因为不需要持续监测状态误差。 在多主体系统的研究中,自触发共识控制是一个相对较新的领域,在过去十年里随着对分散控制系统的需求增长而迅速发展。这一领域的研究因其在资源受限环境中的潜在高效率受到重视,并允许智能体以较低的通信频率进行决策而不牺牲性能表现。 该研究提出了一种创新性的自触发控制框架,旨在通过减少主体间的通信需求来提升系统的整体效能。这种策略适用于各种需要高度自主化的分布式系统,如机器人、传感器网络等,在实际工程应用中具有广泛的前景。结合理论分析和数值示例证明了其有效性,并为未来的研究奠定了基础,以期实现更高效且智能的多主体控制系统设计。
  • 基于分布式智能
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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。
  • 基于输出反馈智能
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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。
  • 关于带饱和输入离散研究.pdf
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    本文聚焦于带饱和输入离散多自主体系统的共识问题,通过理论分析与算法设计探讨在存在输入限制条件下的系统协同策略。 本段落探讨了在饱和输入情况下线性多自主体系统固定拓扑离散一致性的控制问题,并设计了一种分布式低增益的离散时间一致性控制算法。
  • 分布式车辆协同
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    本研究探讨了分布式共识算法在多车辆协同控制系统中的应用,旨在提高车队协调效率与安全性。通过理论分析和仿真实验验证其有效性。 Distributed Consensus in Multi-vehicle Cooperation
  • 分布式车辆协同(Wei...)
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    本文探讨了分布式共识算法在多车辆协同控制系统中的应用,通过分析不同场景下的协作需求,提出了有效的通信和协调策略,以实现车辆编队的高效、稳定运行。作者旨在为自动驾驶及智能交通系统提供新的技术解决方案。 Distributed Consensus in Multi-vehicle Cooperative Control is a book written by Wei Ren.
  • 无领导第二秩序智能算法...
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    简介:本文提出了一种创新的自触发无领导第二秩序多智能体系统中的共识达成方法,通过优化各智能体间的通信与协作过程,显著提升了复杂环境下的决策效率和稳定性。 Proceedings of the 38th Chinese Control Conference, Guangzhou, July 27-30, 2019, pages 5835-5840 (EI)
  • 基于一阶智能目标追踪研究
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    本研究聚焦于一阶多智能体系统的协同控制问题,提出了一种创新性的自触发控制策略,有效实现了复杂环境下的多目标精准追踪。 在信息技术领域,多主体网络与自触发控制是当前的研究热点之一,在分布式系统及网络化控制系统中尤为重要。这类网络由大量节点构成,这些节点可以是机器人、移动传感器或其他能够互相通信的设备。通过局部信息交换与协调,它们可以在整个网络内形成复杂的动态行为。一致性问题(consensus)是一阶多主体网络研究的核心主题之一,指的是多个节点通过协商达成某种状态协议或共识的过程。 本段落探讨的是“在自触发控制下对一阶多主体网络进行多跟踪”的课题,即确保每个子网中的多个节点的状态能够逐渐趋近于某个期望的轨迹。为实现这种动态一致性,研究人员引入了有向拓扑结构,并设计了相应的自触发协议和触发函数来解决静态及有界动态下的多跟踪问题。通过这种方式避免系统出现Zeno行为(动作无限频繁发生的情况)。数值示例验证了这些方法的有效性。 论文摘要指出其研究目标是解决一阶多主体网络的多跟踪问题,而引入自触发控制能够使各个节点根据预设条件自主决定是否更新状态,从而节约通信资源并减轻计算负担。与传统的时钟触发控制相比,自触发控制仅在满足特定条件下才激活系统动作,有助于节省能源及减少不必要的通信。 此外,文章还提到分布式协作控制是由于最新技术发展推动的领域之一。嵌入式微处理器被广泛应用到多主体网络中负责收集信息和执行控制器更新任务。然而,在资源有限的情况下,这些设备往往存在计算能力限制的问题。自触发控制的应用能更好地适应这种环境约束。 该研究背景在于许多复杂应用(如资源探索与危险检测)需要大量机器人、车辆或移动传感器协同工作完成特定任务。一致性问题在这样的背景下变得尤为重要,因为共识意味着一组节点通过协商达成某种协议;而多跟踪则是在存在期望轨迹的情况下考虑主体群体如何达到这一目标。 文章关键词包括:多主体网络、静态多跟踪、有界动态多跟踪及自触发控制等术语。其中静态多跟踪指的是系统参数固定不变的情况,而有界动态多跟踪则是指允许系统参数有一定变化范围的情形下达成的追踪效果。 引言部分指出,在许多复杂任务中需要大量机器人或移动传感器协同工作完成特定目标(例如资源探索与危险检测)。这些应用推动了对一致性算法的研究。这类算法是确保网络内多个主体状态一致的关键技术,但当存在期望轨迹时传统的共识方法可能无法满足需求,因此研究在有期望轨迹存在的追踪问题变得重要。 本段落的主体内容涉及一阶多主体网络中多跟踪问题的数学建模和控制策略设计,并探讨了如何利用自触发控制来达成这一目标。这包括对网络拓扑、控制系统及系统稳定性的深入分析。通过数值示例,作者展示了所提方法的有效性并为解决这类问题提供了可行方案。 文章通过对一阶多主体网络中采用自触发控制进行多跟踪的研究,不仅丰富了该领域的理论基础和实践指导意义,在资源有限的情况下还能确保系统的性能表现,对于推动智能系统中的应用具有重要意义。
  • 鲁棒
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    本论文探讨了鲁棒自适应控制理论在现代控制论中的最新进展及其广泛应用,分析其技术特点和发展趋势。 鲁棒自适应控制是一种重要的控制系统理论和技术,在多个工程领域有着广泛的应用价值。该技术结合了传统鲁棒控制的稳定性和自适应控制的学习能力,能够有效应对系统参数变化及外部扰动的影响,提高系统的动态性能与稳定性。 由于您提供的信息中没有具体的内容细节或特定的技术术语,上述描述是基于一般性的理解和概括。如需更详细的解释或是针对某一特定应用领域的技术探讨,请提供更多的背景信息或者明确您的需求方向以便进一步讨论和分析。
  • 原理炉温PPT
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    本PPT探讨了自动控制原理在炉温控制系统中的应用,详细分析了PID控制策略、温度传感器选择及系统稳定性等关键问题,旨在提升工业加热过程的精确度与效率。 炉温控制系统的工作原理可以通过方框图来表示,并且系统通过定时开关控制炉子中的电阻丝以调节温度。