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隨機多智能體系統的多率協(xié)同控制
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山西大學(xué)自動(dòng)化與軟件學(xué)院

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國家自然科學(xué)基金“多率采樣下異構多智能體系統分布式安全控制”(61973201)


Multi-rate cooperative control of stochastic multi-agent systems
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    摘要:

    本文針對一類(lèi)帶有非線(xiàn)性動(dòng)力學(xué)的隨機多智能體系統研究了基于多率采樣機制的一致性控制問(wèn)題。首先,引入多率采樣機制異步地對智能體的狀態(tài)進(jìn)行采樣,并且使用緩存器來(lái)同步智能體不同分量的狀態(tài)信息。然后,提出了一種基于邊的事件觸發(fā)傳輸機制將每個(gè)智能體的狀態(tài)信息定向傳輸給鄰居智能體,從而減少了通信資源的使用和控制器的更新頻率。接著(zhù),本文根據所設計的事件觸發(fā)傳輸機制設計了相應的控制協(xié)議使得隨機多智能體系統可以實(shí)現均方一致性。因為每條邊上的事件都是獨立發(fā)生的,所以智能體的鄰居之間不需要保證信息的時(shí)鐘同步。最后,給出了數值仿真例子。通過(guò)將同步采樣機制、異步采樣機制和多率采樣機制進(jìn)行比較,說(shuō)明了所提出的邊事件觸發(fā)傳輸機制在多率采樣下可以獲得更好的系統性能。

    Abstract:

    This paper studies the consensus control problem for a class of stochastic multi-agent systems with nonlinear dynamics based on multi-rate sampling mechanism. First, a multi-rate sampling mechanism is introduced to sample the agent’s state asynchronously and a buffer is used to synchronize the state information of different components of the agent. Then, an edge-based event-triggered transmission mechanism is proposed to transmit the information of each agent to its neighbors in a directional manner, thereby reducing the use of communication resources and the update frequency of the controller. Next, according to the designed event-triggered transmission mechanism, the corresponding control protocol is proposed to make the stochastic multi-agent system achieve mean square consensus. Since events on different edges occur independently of each other, there is no need for clock synchronization among neighbors. Finally, a numerical simulation example is given. By comparing the synchronous sampling mechanism, the asynchronous sampling mechanism and the multi-rate sampling mechanism, we show that the proposed edge-based event-triggered transmission mechanism can achieve better performance under the multi-rate sampling mechanism.

    參考文獻
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    引證文獻
引用本文

張云清,馮江濤,范曉宇,謝云飛.隨機多智能體系統的多率協(xié)同控制計算機測量與控制[J].,2023,31(11):151-158.

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  • 收稿日期:2023-04-19
  • 最后修改日期:2023-05-24
  • 錄用日期:2023-05-24
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