航母航空保障作业中异质群体的动态路径规划算法

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作者 孙迪迪 李超超 《计算机科学》 CSCD 北大核心 2024年第3期226-234,共9页

航母保障作业中路径规划任务存在着场景高动态性以及智能体的强异质性问题,传统的全局路径规划算法虽然能获得全局最优的结果,但无法适应高度动态变化的场景,且不能很好解决智能体的异质性所带来的安全性问题;当前的局部路径规划算法能... 航母保障作业中路径规划任务存在着场景高动态性以及智能体的强异质性问题,传统的全局路径规划算法虽然能获得全局最优的结果,但无法适应高度动态变化的场景,且不能很好解决智能体的异质性所带来的安全性问题;当前的局部路径规划算法能够很好地解决智能体体型差异,但是异质群体行为控制表示难以统一表达。为了解决以上问题,提出了一种航母航空保障作业中的异质群体的动态路径规划算法。首先,将优化的全局和局部路径规划算法融合,解决航空保障作业场景的高动态性问题,根据动态环境信息及时调整路径,并充分考虑场景的高动态性给异质智能体带来的安全性问题。然后,该方法考虑异质智能体不同的行为特性,在局部碰撞避免过程中采用基于运动学特性的异质智能体行为控制模型。最后,以美国尼米兹号航母为例,使用UE4进行仿真实验,从路径长度、平滑度、安全性和避障能力等方面对该算法进行了评价。仿真实验结果表明,与其他路径规划算法相比,所提算法不仅可以生成航母甲板异质群体的安全路径,还能够满足异质群体在动态航空保障作业场景中的应用需求。 展开更多

关键词 A*算法 路径规划 异质智能体 GAMMA算法 行为控制

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一类异质多智能体系统的一致性控制 被引量：3

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作者 冯元珍 屠小明 李建祯 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2013年第6期1750-1752,1758,共4页

针对一类由连续时间一阶和二阶智能体组成的异质多智能体系统,首先给出一阶和二阶智能体实现一致性的算法,其次利用图论和矩阵理论相关知识,在固定有向拓扑结构下,给出异质多智能体系统实现一致性的充要条件,且在一致性实现时给出一致... 针对一类由连续时间一阶和二阶智能体组成的异质多智能体系统,首先给出一阶和二阶智能体实现一致性的算法,其次利用图论和矩阵理论相关知识,在固定有向拓扑结构下,给出异质多智能体系统实现一致性的充要条件,且在一致性实现时给出一致性状态的确切表达式;在切换拓扑结构下,给出异质多智能体系统实现一致性的充分条件。最后给出数值算例验证了相关结论的有效性。 展开更多

关键词 异质多智能体系统 一致性 有向拓扑

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异质多智能体系统的编队控制

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作者 王怀柱 田野 马婧瑛 《宝鸡文理学院学报（自然科学版）》 CAS 2016年第4期7-11,21,共6页

目的研究异质多智能体系统的编队控制问题。方法基于图论和李雅普诺夫直接方法进行研究。结果针对由一阶和二阶积分器智能体构成的异质多智能体系统,给出了一种基于一致性的时变编队控制协议。结论证明了使用上述协议的异质多智能体系... 目的研究异质多智能体系统的编队控制问题。方法基于图论和李雅普诺夫直接方法进行研究。结果针对由一阶和二阶积分器智能体构成的异质多智能体系统,给出了一种基于一致性的时变编队控制协议。结论证明了使用上述协议的异质多智能体系统能够解决编队控制问题。 展开更多

关键词 编队控制 异质多智能体系统 一致性

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异质多智能体系统在固定拓扑下的分组一致性 被引量：5

4

作者 闻国光 黄俊 于玉洁 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期115-119,共5页

研究了异质多智能体系统的分组一致性,针对固定通信拓扑情况,提出了一种基于邻接信息的分布式控制协议,并通过李雅普诺夫理论,推导出异质多智能体系统实现分组一致性的充分条件.最后利用数值仿真验证了理论分析的正确性.

关键词 异质多智能体系统 分组一致性 李雅普诺夫理论

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基于领导者-跟随者模型的异质多智能体系统一致性 被引量：2

5

作者 耿华 陈增强 +1 位作者 刘忠信 张青 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第5期735-741,共7页

针对由一阶智能体、二阶智能体以及Euler-Lagrange智能体组成的异质多智能体系统,研究在领导者-跟随者网络模型下系统一致性的问题。当系统中存在一个一阶静态领导者时,跟随者之间的网络拓扑是无向连通的,设计了一致性控制协议,应用图... 针对由一阶智能体、二阶智能体以及Euler-Lagrange智能体组成的异质多智能体系统,研究在领导者-跟随者网络模型下系统一致性的问题。当系统中存在一个一阶静态领导者时,跟随者之间的网络拓扑是无向连通的,设计了一致性控制协议,应用图论知识与拉塞尔不变集原理证明了协议的可行性;另外,当异质系统中有一个动态二阶领导者时,跟随者无法获取领导者的速度信息,采用设计分布式状态观测器的方法,给出了系统的一致性控制协议。一些仿真算例验证了所得结论的有效性。 展开更多

关键词 多智能体系统 异质多智能体系统 一致性 领导者-跟随者 分布式状态观测器

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离散异质多智能体系统的分组一致性控制 被引量：2

6

作者 修言彬 刘聪 刘亚斌 《计算机测量与控制》 2015年第12期4034-4037,共4页

针对一类混合异质多智能体系统的分维一致性控制问题进行了研究;具体分析了由一阶智能体和二阶智能体组成的混合异质系统,研究其在离散情况下的分组一致性;基于两个合理的假设提出了线性控制协议,运用代数图论、稳定性理论和矩阵理论,... 针对一类混合异质多智能体系统的分维一致性控制问题进行了研究;具体分析了由一阶智能体和二阶智能体组成的混合异质系统,研究其在离散情况下的分组一致性;基于两个合理的假设提出了线性控制协议,运用代数图论、稳定性理论和矩阵理论,分析协议作用下闭环系统的系统矩阵及动态特性,取得了系统渐近实现分组一致性的充分条件,该条件与系统拓扑结构、采样周期以及控制参数有关;结论同时适用于有向拓扑与无向拓扑,最后通过仿真实例对所得分析结果进行了验证。 展开更多

关键词 异质多智能体系统 离散 分组一致性

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异质多智能体系统预设时间输出二分一致

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作者 徐周 刘小洋 +1 位作者 宋媚 谢春丽 《江苏师范大学学报（自然科学版）》 CAS 2022年第2期52-59,共8页

考虑符号网络下异质多智能体系统的预设时间输出二分一致问题.针对无向图和有向图,分别设计相应的预设时间观测器和预设时间控制器,确保异质多智能体系统在预设时间内达到输出二分一致.基于Lyapunov稳定性理论,获得异质多智能体系统实... 考虑符号网络下异质多智能体系统的预设时间输出二分一致问题.针对无向图和有向图,分别设计相应的预设时间观测器和预设时间控制器,确保异质多智能体系统在预设时间内达到输出二分一致.基于Lyapunov稳定性理论,获得异质多智能体系统实现输出二分一致的充分性判据.特别地,对于有向图,通过设计全新的预设时间观测器,实现跟随者在预设时间内估计出领导者的真实状态.最后,通过两个数值仿真验证了理论结果的有效性. 展开更多

关键词 预设时间 观测器 异质多智能体系统 输出二分一致 有向图

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异质多智能体系统滞后一致性跟踪控制 被引量：3

8

作者 李耿 秦雯 +2 位作者 王婷 汪辉 沈谋全 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2018年第12期3385-3390,3424,共7页

针对一阶、二阶混合异质多智能体系统的滞后一致性问题,提出了一种基于牵制控制的分布式滞后一致性控制协议。首先,将滞后一致性分析转化为稳定性证明;然后,利用图论和Lyapunov稳定性理论分析闭环系统稳定性;最后,分别在固定拓扑和切换... 针对一阶、二阶混合异质多智能体系统的滞后一致性问题,提出了一种基于牵制控制的分布式滞后一致性控制协议。首先,将滞后一致性分析转化为稳定性证明;然后,利用图论和Lyapunov稳定性理论分析闭环系统稳定性;最后,分别在固定拓扑和切换拓扑结构下给出了基于线性矩阵不等式(LMI)形式的滞后一致性可解的充分条件,从而实现异质多智能体的领导-跟随者滞后一致性。数值仿真结果表明,所提出的滞后一致性控制方法可以使异质多智能体系统实现领导-跟随者滞后一致性。 展开更多

关键词 异质多智能体系统 滞后一致性 领导跟随者 切换拓扑 LYAPUNOV函数

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基于牵制控制的异质多智能体系统的群一致性研究 被引量：4

9

作者 陈世明 邱昀 +1 位作者 黄跃 江冀海 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第2期355-361,共7页

为了研究由线性的一阶智能体、二阶智能体和非线性的EL(Euler-Lagrange)结构智能体组成的异质多智能体系统的群一致性,并实现同一个子群中智能体状态趋于期望的状态,针对无向的固定拓扑情况,提出了基于牵制控制的分布式控制协议。并通... 为了研究由线性的一阶智能体、二阶智能体和非线性的EL(Euler-Lagrange)结构智能体组成的异质多智能体系统的群一致性,并实现同一个子群中智能体状态趋于期望的状态,针对无向的固定拓扑情况,提出了基于牵制控制的分布式控制协议。并通过代数图论、李雅普诺夫函数和拉塞尔不变集原理证明了控制协议的可行性。数值仿真结果表明:在所提控制协议作用下能够实现包含非线性EL结构的异质多智能体系统的群一致性,与未引入牵制控制的群一致性算法相比各个子群能够趋于期望的状态。 展开更多

关键词 Euler-Lagrange智能体 异质多智能体系统 群一致性 期望状态 牵制控制 固定拓扑 李亚普诺夫函数 拉塞尔不变集原理

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一类多时延异质多智能体系统的一致性 被引量：1

10

作者 廖诗来 姜顺 潘丰 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2016年第10期9-14,共6页

针对一类具有多变时延的一阶与二阶异构多智能体系统,研究了一致性问题。首先在异质系统中设计了一致性控制算法,通过将一阶、二阶系统重排和模型变换,使原系统分解成多个简单子系统;其次,利用李雅普洛夫稳定理论,分别在固定有向拓扑结... 针对一类具有多变时延的一阶与二阶异构多智能体系统,研究了一致性问题。首先在异质系统中设计了一致性控制算法,通过将一阶、二阶系统重排和模型变换,使原系统分解成多个简单子系统;其次,利用李雅普洛夫稳定理论,分别在固定有向拓扑结构和切换有向拓扑结构下,以线性矩阵不等式的形式给出了系统达到平均一致的充分条件;再次,通过求解一组可行的线性矩阵不等式,得到了多时延的一个容许上界;然后讨论了时延导数和控制增益对时延容许上界的影响,得出了时延上界与时延导数和控制增益分别成正相关及反相关,时延导数未知时的时延上界相对较小的结论;最后的仿真结果表明了理论结果的有效性。 展开更多

关键词 异质多智能体 多变时延 平均一致性 李雅普洛夫稳定性理论 线性矩阵不等式

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异质多智能体系统二分一致性的充要条件

11

作者 王晓宇 刘开恩 +1 位作者 纪志坚 梁静娴 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第4期679-686,共8页

针对由一阶智能体和二阶智能体组成的异质多智能体系统的二分一致性问题,对连续和离散系统情形分别设计了二分一致性协议。基于结构平衡的拓扑,通过规范变换实现了从具有敌对关系的系统到具有非负连接权重系统的转化,将二分一致性问题... 针对由一阶智能体和二阶智能体组成的异质多智能体系统的二分一致性问题,对连续和离散系统情形分别设计了二分一致性协议。基于结构平衡的拓扑,通过规范变换实现了从具有敌对关系的系统到具有非负连接权重系统的转化,将二分一致性问题转变为一般一致性问题。进一步,运用代数图论和矩阵理论分析闭环控制系统的动态特性,得到了异质多智能体系统渐近实现二分一致性的充要条件。最后通过数值模拟验证了所得结果的有效性。 展开更多

关键词 异质多智能体系统 二分一致性 规范变换 结构平衡 连续系统 离散系统 代数图论 矩阵理论

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基于事件一致性的异质多智能体系统研究

12

作者 陈亚楠 刘开恩 《青岛大学学报（工程技术版）》 CAS 2017年第4期46-53,共8页

针对二阶异质多智能体系统的一致性问题,本文研究了二阶异质多智能体系统基于事件的一致性。为了确保一致性成立,分析了异质多智能体系统的位置信息图和速度信息图的拓扑特性,并设计了关于位置信息图的基于二阶邻居信息的分布式一致性... 针对二阶异质多智能体系统的一致性问题,本文研究了二阶异质多智能体系统基于事件的一致性。为了确保一致性成立,分析了异质多智能体系统的位置信息图和速度信息图的拓扑特性,并设计了关于位置信息图的基于二阶邻居信息的分布式一致性算法。同时,建立一个事件触发函数,确保系统以指数函数的形式达到一致,并证明了所有智能体的两个连续事件触发时刻之间都存在正的下界,保证了没有Zeno行为,为验证理论结果的有效性,利用Matlab软件进行仿真分析。仿真结果表明,在一致性算法(5)下,多智能体系统的位置和速度达到了一致。该研究为多机器人系统的编队问题提供了理论基础。 展开更多

关键词 异质多智能体系统 -致性 触发函数 Zeno行为

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离散时间混合多智能体的拟平均一致性控制 被引量：1

13

作者 李波 吴淑琴 谷明琴 《智能系统学报》 北大核心 2012年第4期352-357,共6页

为了研究混合一阶和二阶异质无向多智能体网络离散时间一致性问题,提出了固定和可变拓扑结构的多智能体网络的拟平均一致性协议.根据Lyapunov函数和代数图论,分析了多智能体网络的稳定性,表明在固定和可变拓扑结构的情况下,混合阶多智... 为了研究混合一阶和二阶异质无向多智能体网络离散时间一致性问题,提出了固定和可变拓扑结构的多智能体网络的拟平均一致性协议.根据Lyapunov函数和代数图论,分析了多智能体网络的稳定性,表明在固定和可变拓扑结构的情况下,混合阶多智能体系统可以达到拟平均一致.对6个节点组成的4种不同的无向网络拓扑结构进行了仿真,结果显示了变拓扑离散时间异质多智能体网络的位置和速度均能达到拟平均一致.仿真结果表明,该算法对混合阶多智能体网络的拟平均一致性控制有效. 展开更多

关键词 一致性问题 异质多智能体 拟平均一致性 离散时间

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自适应耦合权重下的异质群体一致性研究

14

作者 陈世明 林子朋 +1 位作者 高彦丽 裴惠琴 《计算机工程与应用》 CSCD 北大核心 2021年第4期231-235,共5页

研究了由一阶、二阶智能体组成的异质多智能体系统群体一致性问题。针对固定通信拓扑结构设计了一种基于边的自适应耦合权重控制协议,根据智能体在移动过程中的相对位置调节不同子群中智能体之间的耦合权重,使得多智能体系统仅依赖智能... 研究了由一阶、二阶智能体组成的异质多智能体系统群体一致性问题。针对固定通信拓扑结构设计了一种基于边的自适应耦合权重控制协议,根据智能体在移动过程中的相对位置调节不同子群中智能体之间的耦合权重,使得多智能体系统仅依赖智能体的邻居信息即可实现群体一致性。通过构造合适的Lyapunov函数,结合图论知识和Lasalle不变原理对系统稳定性进行推理验证。数值仿真结果表明了理论分析的正确性和可行性。 展开更多

关键词 异质多智能体系统 群一致性 自适应控制 时变耦合权重 LYAPUNOV函数 Lasalle不变原理

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一类多时变时延异质多智能体系统的组一致性 被引量：4

15

作者 廖诗来 潘丰 《信息与控制》 CSCD 北大核心 2016年第5期568-574,共7页

研究了一类由一阶和二阶智能体组成的异质多智能体系统的组一致性问题.首先,在多时变时延异质系统中设计了实现静态组一致的控制算法;其次,运用稳定性理论和线性矩阵不等式,分别给出了无时延、同时具有通信与输入时延的异质多智能体系... 研究了一类由一阶和二阶智能体组成的异质多智能体系统的组一致性问题.首先,在多时变时延异质系统中设计了实现静态组一致的控制算法;其次,运用稳定性理论和线性矩阵不等式,分别给出了无时延、同时具有通信与输入时延的异质多智能体系统实现组一致性的充分条件;再次,通过求解一组可行的线性矩阵不等式,得到了输入时延的容许上界,并得出了通信时延与异质多智能体系统的组一致性无关的结论;最后,仿真结果验证了理论结果的有效性. 展开更多

关键词 异质多智能体 组一致性 多时延 稳定性理论 线性矩阵不等式

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