基于采样的异步多智能体系统协同控制研究

批准号:
61873074
项目类别:
面上项目
资助金额:
55.0 万元
负责人:
肖峰
依托单位:
学科分类:
F0301.控制理论与技术
结题年份:
2022
批准年份:
2018
项目状态:
已结题
项目参与者:
戴明哲、魏波、柴艳鑫、闫帅、刘延斌、杨敬然、薛斌吉
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中文摘要
由数据采样和网络通信引发的控制设备的异步行为是当前多智能体系统领域的重要研究内容。异步是指网络不同节点的信息采样、发送、接收、控制器更新等行为在时间上的非同步。本项目将基于采样控制研究异步多智能体系统协同控制中的几个具有实际工程背景但是未解决的问题。具体研究内容包括:(1)研究多智能体系统中异步事件时间序列的性质,度量系统异步性,分析其对系统稳定性和性能的影响;(2)在事件驱动设备性能和网络通信能力受限情况下,给出相应的异步协同控制协议的设计和理论分析方法;(3)解决多异构通信网络下异步多智能体系统的一致性状态跟踪问题。项目的预期成果将应用在多机器人系统队形控制中,并有助于多智能体系统协同控制理论的发展。
英文摘要
The asynchronous behaviors of control devices, induced by data sampling and networks, have become an important research topic in multi-agent systems. Asynchrony is referred to as the occurrence of different agents' events, such as data sampling, sending, collecting, controller update, etc., at different times. Based on sampled-data control, this project aims to solve several practical but unsolved problems. The research topics include: (1) the study on the mathematical properties of the asynchronous event time sequences, the measurement of system asynchrony, and the analysis of its effects on the stability and performance of systems; (2) the development of effective approaches for the design of coordination protocols and the associated theoretical analysis in the scenarios with performance constraints of event-triggering devices and limited network capacity; (3) the consensus tracking of asynchronous multi-agent systems with multiple heterogeneous interaction topologies. The expected outcome of the project will be potentially applied to the formation control of multi-robot systems, and contribute to the development of multi-agent coordination theory.
本项目主要研究了基于采样的异步多智能体系统分布式协同控制问题。项目按照拟定的研究计划执行,进展顺利,按期完成了研究计划并取得一系列重要的创新性理论成果。具体执行情况如下:完成了对异步事件时间序列的度量与分类,给出了异步系统稳定性和性能分析的可行方法;通过在事件驱动条件中引入Inactive时间,给出了避免系统出现Zeno行为的新方法。进一步,研究了具有动态阈值的事件触发机制,有效地降低了采样频率。在非理想情况,如事件驱动设备性能受限、时滞、外部扰动、量化、攻击等,给出了提高多智能体系统鲁棒性的控制方法。针对异构系统、欧拉-拉格朗日系统、Kuramoto振子网络、多积分器系统等不同场景提出了异步多智能体系统的一致性控制协议和协同控制方法;解决了多种类型的多智能体系统的博弈-控制问题和分布式优化问题。部分理论成果在异步多机器人系统的编队跟踪控制问题和电力系统的分布式资源分配问题中得到应用。通过项目的研究,丰富和发展了异步多智能体系统协同控制理论,为从事相关领域的工程研究人员提供了应对系统异步影响的理论支持。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
Event-triggered and quantized self-triggered control for multi-agent systems based on relative state measurements
基于相对状态测量的多智能体系统事件触发和量化自触发控制
DOI:10.1016/j.jfranklin.2019.01.049
发表时间:2019-04
期刊:Journal of the Franklin Institute
影响因子:--
作者:Mingzhe Dai;Feng Xiao;Bo Wei
通讯作者:Bo Wei
Active Power Consensus Control for Wind Turbines with Time Delays
具有时滞的风力发电机组有功功率一致性控制
DOI:10.23919/cjee.2022.000017
发表时间:2022-06
期刊:Chinese Journal of Electrical Engineering
影响因子:--
作者:Feng Shixian;Yu Mei;Wei Bo;Xiao Feng
通讯作者:Xiao Feng
Velocity-free event-triggered control for multiple Euler–Lagrange systems with communication time delays
具有通信时滞的多个欧拉-拉格朗日系统的无速度事件触发控制
DOI:10.1109/tac.2021.3054064
发表时间:2021
期刊:IEEE Transactions on Automatic Control
影响因子:6.8
作者:Bo Wei;Feng Xiao;Fang Fang;Yang Shi
通讯作者:Yang Shi
Event-triggered formation tracking control of nonholonomic mobile robots without velocity measurements
无需速度测量的非完整移动机器人的事件触发编队跟踪控制
DOI:10.1016/j.automatica.2019.108671
发表时间:2020-02-01
期刊:AUTOMATICA
影响因子:6.4
作者:Yang, Junyi;Xiao, Feng;Chen, Tongwen
通讯作者:Chen, Tongwen
Distributed consensus control of linear multiagent systems with adaptive nonlinear couplings
自适应非线性耦合线性多智能体系统的分布式一致性控制
DOI:10.1109/tsmc.2019.2896915
发表时间:2021
期刊:IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics:Systems
影响因子:--
作者:Bo Wei;Feng Xiao
通讯作者:Feng Xiao
基于信息物理系统的微电网安全控制与优化
- 批准号:--
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53万元
- 批准年份:2022
- 负责人:肖峰
- 依托单位:
混凝-超滤膜复合污染模式识别及絮体控制机制
- 批准号:51578529
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:63.0万元
- 批准年份:2015
- 负责人:肖峰
- 依托单位:
国内基金
海外基金
