基于事件触发机制的多智能体系统H∞容错一致性控制研究

来源 :兰州理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:a894918572317531
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
多智能体系统(Multi-Agent Systems,MAS)的一致性控制因其在实际工程中的广泛应用成为了控制工程领域的一个研究热点。由于智能体之间相互连接、自由配合、相互通信的分布式交互特点引入的个体之间的耦合,使得MAS具有更加复杂的结构和动态特性,加之MAS运行环境的恶劣和复杂性,使得MAS 比单个体系统以及一般的集中式系统更易发生故障,因而,越来越多的学者致力于MAS的故障诊断与容错控制研究。由此,本文针对执行器故障、外界有限能量干扰、有限带宽和通信延时等限制条件,基于分布式事件触发传输策略(Distributed Event-Triggered Transmission Strategy,DETTS)研究了 MAS的H∞容错一致性控制问题。主要内容如下:1)针对具有有向拓扑的MAS,考虑到任意智能体可能发生的执行器故障以及受到外界有限能量干扰的情形,研究了 DETTS下MAS的H∞容错一致性控制设计问题。基于既节约网络通讯资源又实现容错一致控制的目的,在容错控制器前引入了分布式事件触发器,提出了一种分布式事件触发传输策略,在此基础上,提出一种分布式事件触发采样数据容错一致性控制协议,并利用该协议将MAS的容错一致性问题转化为时变时滞系统的稳定性问题;同时通过构造Lyapunov-Krasovskii泛函给出了在DETTS下使MAS具有H∞容错的时滞/事件依赖的充分条件,使得存在外界有限能量扰动情形下,MAS的所有状态渐近达到一致,且具有一定的扰动抑制性能。2)在1)的基础上,考虑到任意智能体执行器发生时变故障的情形,研究了DETTS下MAS的H∞容错一致性控制设计问题。首先提出了一种DETTS并建立MAS闭环故障模型;同时针对MAS任意智能体执行器发生的时变故障,基于H∞控制思想设计了故障检测观测器,并根据实时所得的故障信息构造新的采样数据容错一致性控制协议;随后利用该协议设计了H∞容错一致性控制器,进而获得一种既节省网络通讯资源又实现容错一致性控制的协同设计方法。3)在2)的基础上,考虑网络通信延时,针对带有网络诱导时延的MAS,为进一步节约网络资源,在故障检测观测器前也引入了分布式事件触发器,研究了双DETTS下MAS的H∞容错一致性控制设计问题。基于H∞控制思想设计了DETTS下的故障检测观测器及容错一致性控制器,使得MAS系统在实现容错一致性的基础上进一步节约了网络通信资源,提高了智能体的续航时间。
其他文献
随着人口以及车辆数目的增长,城市交通拥堵急剧增加,虽然交通基础设施在不断的完善,但是缓解交通拥堵的关键在于优化交通信号控制方案,一个好的信号控制方案可以缓解激增的车流,提高道路通行能力。而与深度学习结合的多智能体强化学习(Multi-Agent Reinforcement Learning,MARL)具有优秀的决策能力以及可扩展性等优点,是实现自适应交通信号控制的重要方式之一。文中应用MARL方法
学位
胡杨(Populus euphratica)是荒漠中稀有的乔木树种之一。开展胡杨林优树选择为青海省胡杨林良种选育具有重要的实践意义。本文研究对象为格尔木市托拉海天然胡杨林,通过林分调查确定胡杨优良林分,初选时以生长量为优树选择指标,以形质指标树干通直、圆满、冠幅等8因子评分的方法制定胡杨优树复选标准。本次研究形成了胡杨优树选择的标准,该选优标准将适用于所研究的林分及与该林分生境指标相近的胡杨林分的
期刊
全球科技有着猛烈的发展,因此对能源的利用需求也大大提升,正因为如此造成了全球能源不足和严重的环境污染。针对这些问题,分布式发电被引出,为了更充分的利用分布式电源,提出了微电网技术。随着微电网的普遍应用,微电网的稳定运行问题受到了越来越多的关注。由于微电网在运行过程中常会受到许多因素引起的外部干扰,由于器件老化等还会发生各种故障,除此以外微电网作为信息物理系统的一种也极易受到网络攻击的影响。因此,本
学位
针对山西某矿采区皮带架空乘人装置的运行特点,提出了一套基于PLC和变频器的电气控制系统设计方案。通过该系统可以实现对架空乘人装置的智能控制、高低速自动切换、日常检查与换油自动提醒、乘坐人员安全提示、运行过程音频播放及常见故障的安全保护功能,并通过组态软件实现运行状态的实时显示与运行系统的远程控制,能够满足架空乘人装置运行和安全保护的需求。
期刊
可见光通信(VLC)采用发光二极管(LED)作为光源,将传输信息载荷在可见光波段上,光信号在空气中进行传输实现通信。VLC可提供超过400太赫兹(THz)的通信宽带,实现频率和空间的双重复用,在照明的同时进行信息传输。同时,LED节能环保,与射频信号不会发生相互干扰,可用于电磁干扰敏感的场合,如定位跟踪、机场等。VLC已成为未来射频通信的理想互补技术之一。VLC系统存在符号间干扰(ISI)和窄带干
学位
网络化控制系统自被提出以来已成为控制领域的重要研究方向,在工业控制、过程控制、能源系统、航空航天系统、智能系统和微电网等领域得到推广和应用,在其中扮演这重要的角色。但随着信息技术的革新,网络化控制系统也出现了一系列新的问题。其中,介质访问约束作为网络化控制系统中的重要影响因子,引起了学者们的研究兴趣并获得了丰硕的研究成果,但现有文献大多基于系统状态信息设计控制策略,如何利用系统输出设计控制器还未引
学位
随着当代工业系统结构的不断复杂化,设备的规模不断扩大,运行环境愈加苛刻,导致系统设备频繁发生故障。旋转机械作为工业系统中的重要设备,对其进行有效的剩余寿命预测研究,有助于降低系统设备的故障隐患,并提高生产效率和生产效益。滚动轴承作为旋转机械设备的重要部件,其状态与设备的安全运行密切相关。准确预测滚动轴承的剩余使用寿命可以提高设备工作的可靠性,同时也可以为设备的预防性维护提供实用参考。因此,如何利用
学位
间歇过程工艺在生产高附加值产品中发挥着重要作用,由于生产过程的自动化程度提高,生产环节变得越来越复杂,对间歇过程的安全可靠运行提出了更高的要求。因此,为确保生产安全和产品质量,对于间歇过程建立有效地监控模型,及时准确地故障检测和诊断备受工业领域和学术界关注。当前,工业生产的技术水平不断地提高,大量的生产数据得以存储,由于这些数据蕴含着丰富的过程信息。因此,有必要利用这些过程数据来监控过程的运行状况
学位
铜绿假单胞菌(Pseudomonas aeruginosa)、荧光假单胞菌(Pseudomonas fluorescens)及恶臭假单胞菌(Pseudomonas putida)是重要的致病菌与腐败菌,极易形成生物被膜,对人类健康和食品质量安全造成了严重的危害。Pel胞外多糖是假单胞菌(Pseudomonas)生物被膜的重要组成部分,通过相应的Pel系统进行合成和转运。运用生物信息学分析技术对Pe
期刊
为减少设备投入及人工、维护等费用,在新郑煤电公司14采区通风行人联巷及西翼运输大巷实施了架空乘人装置一机两巷运输。实施前通过对各项运输数据进行计算和验证,明确所需设备功率,选取合适的架空乘人装置,安装后运行稳定。通过一机两巷运输,减少一部设备投入,节约费用32万元,另每年可节约人工及维护费用约122万元,实现了矿井节支降耗。
期刊