Decentralized Nonlinear Feedback Design with Separable Control Contraction Metrics
The Australian Centre for Field Robotics(澳大利亚野外机器人中心);School of Aerospace Mechanical and Mechatronical Engineering, The University of Sydney(悉尼大学航空航天机械与机电工程学院)
本文提出基于收缩理论的分布式控制器设计方法,通过求解凸优化问题实现非线性网络的指数收敛控制。
2016-09-23 cs.SY eess.SY math.OC
Information Structures in AC/DC Grids
本研究揭示交直流电网中换流器两侧状态仅通过控制输入耦合的拓扑特性,证明其具备偏序集因果信息结构,可降低部分分散控制问题的求解难度,并指出多端直流电网等特殊场景的信息结构类型。
2023-07-19 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized formation control with connectivity maintenance and collision avoidance under limited and intermittent sensing
University of Florida(佛罗里达大学)
本文提出了一种去中心化切换控制器,使动态代理在保持网络连通性和避免碰撞的同时实现全局编队收敛。
2013-10-01 cs.SY eess.SY math.OC
Mean-Field Controllability and Decentralized Stabilization of Markov Chains, Part I: Global Controllability and Rational Feedbacks
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文研究了连续时间马尔可夫链的可控性和稳定化性质,通过转移率作为控制参数。证明了在强连通图下,小时间局部和全局可控性,以及存在去中心化线性反馈法稳定概率密度。
2017-03-28 cs.RO cs.SY eess.SY
Poset-Markov Channels: Capacity via Group Symmetry
本文引入poset-causal信道形式化,提出基于对称性约简的方法,为具有Markov性质和对称性的子类建立反馈容量单字母上界,并在NOST信道及其二维扩展上验证紧致性。
2025-07-14 cs.IT math.IT math.OC
Decentralized Static Output Feedback Controller Design for Large Scale Switched T-S Systems
研究了一类大规模切换非线性系统在任意切换律下的分散输出反馈控制器设计问题。一个全局大规模切换系统可以分解为一组相互关联的小切换Takagi Sugeno模糊子系统。然后,为了稳定整个闭环系统,一组切换非PDC静态输出控制器。后者的设计基于线性矩阵不等式(LMI)的条件,从多个切换非二次类李雅普诺夫候选函数。本文提出的控制器进行综合,以满足$H_\infty$性能的干扰衰减。最后,一个数值例子来说明建议的分散切换控制器设计方法的有效性。关键词-切换模糊系统,分散控制,静态输出反馈非PDC控制律,任意切换律,多切换非二次型李雅普诺夫函数。
2019-02-18 math.OC
Mean-Field Controllability and Decentralized Stabilization of Markov Chains, Part II: Asymptotic Controllability and Polynomial Feedbacks
Arizona State University(亚利桑那州立大学)
本文研究了有限状态空间中群体代理连续时间马尔可夫链的均场反馈稳定化方法,证明了强连通支持概率分布可被时间不变输入稳定,并展示了渐近可控性及去中心化密度反馈律的存在性。
2017-03-28 cs.RO cs.SY eess.SY
A General Method for Optimal Decentralized Control with Current State/Output Feedback Strategy
针对多控制器基于不同状态信息的线性确定性系统分散控制问题,提出用矩阵极大值原理推导增益、前向化 Riccati 方程并以梯度下降求解的通用方法,且扩展至输出反馈。
2024-09-06 math.OC
Decentralized Disturbance Accommodation with Limited Plant Model Information
ACCESS Linnaeus Center, School of Electrical Engineering, KTH Royal Institute of Technology(ACCESS林奈中心,电气工程学院,皇家理工学院);Department of Aerospace Engineering, University of Illinois at Urbana-Champaign(航空航天工程系,伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校)
针对有限模型信息下的最优扰动调节与伺服机构控制器设计问题,通过竞争比指标比较闭环性能,发现最优策略产生动态控制器,可分解为静态反馈律和动态扰动观测器,常值扰动下对应比例积分控制。
2011-12-21 cs.SY eess.SY math.OC
Dynamic Team Theory of Stochastic Differential Decision Systems with Decentralized Noiseless Feedback Information Structures via Girsanov's Measure Transformation
本文在具有分散无噪声反馈信息结构的随机微分决策系统的背景下,将静态团队理论推广到动态团队理论。我们应用Girsanov定理将初始随机动态团队问题转化为一个等价的团队问题,在一个参考概率空间下,状态过程和信息结构独立于任何团队决策。随后,我们表明,在一定的条件下,连续时间和离散时间随机动态团队问题,可以转化为等价的静态团队问题,虽然使用这种方法计算最优的团队策略可能是计算密集型的。因此,我们提出了一种替代方法,通过推导团队和个人的人(PbP)的最优性条件,通过随机庞特里亚金的最大值原理,包括向前和向后的随机微分方程,和一组条件变分哈密顿相对于团队成员的信息结构。最后,我们将倒向随机微分方程与随机队问题的值过程联系起来。
2013-10-05 math.OC
Learning Decentralized Linear Quadratic Regulators with $\sqrt{T}$ Regret
School of Artificial Intelligence and Automation at the Huazhong University of Science and Technology(华中科技大学人工智能与自动化学院);College of Petroleum Engineering, Yangtze University(长江大学石油工程学院);Elmore Family School of Electrical and Computer Engineering at Purdue University(普渡大学埃尔莫尔家族电气与计算机工程学院)
本文针对模型未知的分散式LQR问题,提出基于扰动-反馈表示和带记忆延迟反馈在线凸优化的自适应算法,在部分嵌套信息模式下实现$\sqrt{T}$遗憾界,并通过数值实验验证。
2024-07-04 cs.LG cs.SY eess.SY
A New Delay Dependent Robust Fixed-Order Decentralized Output Feedback LFC Design for Interconnected Multi-Area Power Systems
针对时滞相关的非线性互联多区域电力系统,采用基于积分的分散固定阶扰动动态输出跟踪方法,提出了一种新的负荷频率控制(LFC)设计方法。跟踪控制器的设计,使植物和动态输出控制器的参数变化以及负载扰动的影响最小化。每个控制器的输入和输出都是局部的,并且这些独立的控制器被设计成使得整个闭环系统的鲁棒稳定性得到保证。两个和三个区域的电力系统的仿真结果,以验证所提出的设计方案的有效性。仿真结果表明,分散控制系统的性能良好,即使在电力系统中存在大的参数摄动和不可预测的干扰。
2014-12-16 math.OC
Optimal Control of Two-Player Systems with Output Feedback
针对嵌套信息模式下的双人系统,提出一种输出反馈最优控制器的通用解法,通过求解小规模线性方程组获得耦合的估计与控制增益。
2015-07-09 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized Nash Equilibria Learning for Online Game with Bandit Feedback
研究了在线博弈广义Nash均衡的分布式在线强盗学习问题,其中所有局中人的费用函数和耦合约束都是时变的。成本和局部约束函数的值而不是全部信息逐渐向局部参与者揭示。每个局中人的目标是自私地最小化自己的费用函数,没有未来的信息受到策略集约束和时变耦合不等式约束。为此,设计了一种基于镜像下降和一点强盗反馈的分布式在线算法来求解在线博弈的广义纳什均衡。结果表明,如果广义纳什均衡序列的路径变化是次线性的,所设计的在线算法实现次线性预期遗憾和累积约束违反。此外,所提出的算法被扩展到延迟的强盗反馈的情况下,即成本和约束函数的值被披露给当地的参与者与时间延迟。在一定的路径变化和时延条件下,延迟反馈在线算法仍存在次线性期望遗憾和累积约束违反.仿真结果表明了理论结果的有效性。
2022-04-20 math.OC
Approximate optimal cooperative decentralized control for consensus in a topological network of agents with uncertain nonlinear dynamics
University of Florida(佛罗里达大学)
本文结合图论与自适应动态规划,设计近似最优控制器以应对具有不确定非线性动力学的分布式多智能体系统,提出基于局部通信反馈的分布式连续时间变控制策略。
2013-04-11 cs.SY eess.SY math.OC
Mathematical aspects of decentralized control of formations in the plane
School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学生物工程与应用科学学院)
本文介绍分散控制稳定性所需的数学背景,包括流形上全局稳定性的推广和非线性系统反馈控制的鲁棒性,并正式定义编队控制问题类别及总结已知结果。
2011-10-06 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized event-triggered control over wireless sensor/actuator networks
University of Groningen(格罗宁根大学);University of California, Los Angeles(加州大学洛杉矶分校)
针对无线传感器/执行器网络,提出一种分散式事件触发控制方法,通过减少控制信号重计算和传输次数,在保证性能的同时降低网络负载和能耗。
2011-02-03 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Consensus for Uncertain High-order Multi-agent Systems by Output Feedback
高阶多智能体系统的分布式最优输出一致性问题是近年来研究的热点。本文进一步研究了具有参数不确定性的高阶多智能体系统的鲁棒控制问题,并通过测量输出反馈设计了分布式鲁棒控制器。我们首先开发一个动态补偿器来估计期望的最优一致点,并将问题转化为几个分散的鲁棒跟踪问题。然后,通过结合积分控制技术和脏微分观测器技术,在一个温和的图连通性条件下,构造性地提出了一种分布式输出反馈积分控制器来解决这个问题。
2021-11-20 cs.SY eess.SY math.OC
Smoothed Gradient Clipping and Error Feedback for Decentralized Optimization under Symmetric Heavy-Tailed Noise
针对重尾噪声下分散优化中梯度裁剪的偏差问题,提出平滑裁剪与误差反馈机制,实现无需有界梯度的首个MSE收敛保证。
2024-11-11 cs.DC math.OC
On the Sample Complexity of Decentralized Linear Quadratic Regulator with Partially Nested Information Structure
University of Notre Dame(圣母大学);University of Texas at Austin(德克萨斯大学奥斯汀分校)
研究了部分嵌套信息结构下分散状态反馈线性二次型控制器在系统模型未知时的控制策略设计问题。我们提出了一个基于模型的学习解决方案,它包括两个步骤。首先,我们估计未知的系统模型从一个单一的系统轨迹的有限长度,使用最小二乘估计。接下来,基于估计的系统模型,我们设计了一个控制策略,满足所需的信息结构。我们表明,我们的控制策略和最优分散控制策略(使用系统模型的准确知识设计)的次优差距与系统模型的估计误差呈线性关系。使用这个结果,我们提供了一个端到端的样本复杂性结果学习分散控制器的线性二次控制问题的部分嵌套的信息结构。
2022-05-27 cs.LG cs.SY eess.SY
Decentralized Disturbance Rejection Control of Triangularly Coupled Loop Thermosyphon System
本文针对三角耦合三回路热虹吸系统,提出基于局部状态反馈的分散控制器,推导出依赖瑞利数和动量耦合参数的增益界,并设计自适应控制器与扩展状态观测器以处理未知参数和扰动,数值实验验证了其有效性。
2025-10-27 math.OC
Decentralized Primary Frequency Control in Power Networks
California Institute of Technology(加州理工学院)
本文提出在电力网络中引入负载侧控制以提升频率控制性能,通过去中心化算法实现频率反馈控制,确保闭环系统平衡并降低总发电成本。
2014-03-24 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized Formation Control Part II: Algebraic aspects of information flow and singularities
School of Engineering and Applied Sciences, Harvard University(哈佛大学工程与应用科学学院)
本文提出框架研究部分信息下多智能体协同控制,通过分析信息流与拓扑,证明n=4有向编队无法实现局部稳定反馈。
2011-01-15 cs.MA cs.SY eess.SY
A collisionless singular Cucker-Smale model with decentralized formation control
研究了Cucker-Smale型奇异相互作用粒子系统的分散反馈控制律的设计问题。控制设计由一个反馈项调节每个代理和预先分配的邻居子集之间的距离。这样的设计代表了一个多维扩展的现有控制律的一维编队控制。对于建议的控制器,我们研究的共识出现,碰撞避免和形成控制功能的闭环系统的能量估计。在1,2和3维的数值实验评估所提出的设计的不同功能。
2019-09-05 cs.MA math.DS math.OC
A Decentralized Analysis and Control Synthesis Approach for Networked Systems with Arbitrary Interconnections
本文考虑了分散分析和控制综合问题,以验证和确保大规模网络系统的稳定性和耗散性等属性,由线性子系统互连在一个任意的拓扑结构。特别是,我们设计了系统的网络化系统分析和控制综合过程,可以在子系统级以分散的方式执行,子系统之间的信息共享最少。与我们最近在同一主题上的工作相比,我们在本文中考虑了一个更广义的问题设置,并开发了分散的过程来验证和确保更广泛的网络系统属性。我们表明,这种分散的过程:优化所使用的子系统索引方案可以大大减少所需的子系统间的信息共享会话,并在某些网络拓扑,只有相邻的子系统之间的信息共享是足够的(分布式!)。此外,所提出的网络化系统分析和控制合成过程是组成/弹性子系统的删除,这使得他们能够方便和有效地处理的情况下,新的子系统被添加到/从现有的网络删除。我们还对我们的分散方法提供了重要的见解,以便可以快速采用它来验证和确保网络系统的稳定性和耗散性之外的属性。为了发展这种分散的技术,我们也得到了新的集中式耗散观测器和动态输出反馈控制器设计问题的解决方案。随后,我们还专门所有的离散时间网络系统的衍生结果。最后,我们提供了几个仿真结果证明了所提出的新的分散分析和控制合成过程和耗散为基础的结果。
2022-09-01 cs.SY eess.SY math.OC
Optimal Decentralized Control with Asymmetric One-Step Delayed Information Sharing
研究了两个具有非对称信息共享模式的参与者控制的分散LQG问题的最优控制。在一种情况下,假设参与者具有双向无差错、无速率限制的通信信道,在一个方向上没有延迟,而在另一个方向上有单位延迟。在另一场景中,假设通信信道是具有单位延迟的单向的。延迟信息共享模式一般不允许线性最优控制规律,因此难以进行最优控制。然而,在这些情况下,我们表明,该问题有一个部分嵌套的信息结构,因此线性最优控制法律存在。概括统计来描述这些法律和确定性的凸优化问题制定其解决方案产生的最优控制法律。状态反馈的情况下,解决了这两种情况下,并扩展到输出和部分输出反馈的情况下,双向和单向信道。
2016-11-30 math.OC
Mean Field Linear Quadratic Control: FBSDE and Riccati Equation Approaches
研究了子系统通过动态和个体代价耦合的均场线性二次控制系统的社会最优解和Nash对策。对于社会控制问题,我们首先从变分分析中得到一组正倒向随机微分方程(FBBNN),并通过解耦FBBNN构造一个反馈型控制。利用两个Riccati方程的解,设计了一组分散控制律,并进一步证明了其渐近社会最优性。在不同情况下,给出了系统一致镇定的两个等价条件。对于这个博弈问题,我们首先从变分分析的角度设计了一组分散控制,然后利用非对称Riccati方程的稳定解证明了这组分散控制构成了一个渐近Nash均衡.证明了所提出的分散控制律与以往的平均场控制反馈策略是等价的。这可以说明平均场控制(博弈)的开环解和反馈解之间的关系。
2019-04-16 math.DS math.OC
Decentralized Event-Triggering for Control of Nonlinear Systems
University of Maryland(马里兰大学)
针对非线性系统,提出一种仅利用局部信息的分散式异步事件触发机制,保证传感器到中央控制器传输间隔的正下界和系统渐近稳定性,并扩展至LTI系统的全局渐近稳定性和尺度不变性。
2014-06-13 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized adaptive synchronization in nonlinear dynamical networks with nonidentical nodes
研究了一类互联非线性动力系统网络的自适应主从输出反馈同步问题。所提出的分散控制器和自适应算法的结构是基于速度梯度和无源性。建立了不同节点同步的充分条件。分析了一个不同蔡氏系统网络同步的例子。本文的主要贡献是在不完全测量、不完全控制和不确定性条件下的自适应控制器设计与分析。
2009-12-11 math.OC
Distributed Dynamic Pricing of Multiscale Transportation Networks
我们研究由动态反馈收费控制的交通网络。我们专注于一个多尺度模型,其中的交通流量的动态交织在一起的路由选择。后者受网络的当前交通状态以及由系统规划者反馈控制的动态通行费的影响。我们证明了一类分散的单调流量依赖收费允许全球稳定的交通网络周围的广义Wardrop均衡。特别是,我们的研究结果意味着,使用分散的边际成本通行费,稳定的动态交通网络的社会最优交通分配周围得到保证。这是特别值得注意的,因为这种动态反馈费用可以以完全本地的方式计算,而不需要任何关于网络结构、其状态或外部网络负载的全局信息。通过数值模拟,我们还比较了这种分散的动态反馈边际成本收费与恒定的离线(和集中)优化收费的渐近和瞬态制度的性能,我们调查他们的鲁棒性信息延迟。
2020-10-19 math.DS math.OC
Decentralized Convergence to Nash Equilibria in Constrained Deterministic Mean Field Control
ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院)
本文研究了大规模系统中去中心化控制与优化方法,针对具有不同行为、约束和利益的智能体,提出在无限人口规模极限下计算均场纳什均衡的模型无关反馈迭代方法,应用于带约束的线性二次均场控制和电动车充电控制问题。
2015-05-17 cs.GT cs.SY eess.SY
Decentralized Control of Linear Systems with Private Input and Measurement Information
本文针对具有私有输入与量测信息的线性系统,提出基于新型观测器的分散控制器,并证明其代价函数相对于最优状态反馈控制是渐近最优的,为经典分散控制提供了基础性贡献。
2023-05-26 math.OC
Decentralized Safe Path Following for Multiple Quadrotors on Intersecting Paths with Theoretical Guarantees
New Jersey Institute of Technology(新泽西理工学院)
本文提出一种基于约束二次规划的分散式控制器,通过仅放宽沿路径速度约束,在交叉路径上实现多四旋翼的碰撞避免与严格路径跟踪,并给出理论保证及物理引擎验证。
2026-10-02 cs.RO cs.SY eess.SY
Load and Renewable-Following Control of Linearization-Free Differential Algebraic Equation Power System Models
电力网络中的机电暂态主要是由电力消耗和生产之间的不匹配引起的,导致发电机偏离标称频率。为此,设计了反馈控制算法来执行频率和负载/可再生量跟踪控制。特别地,文献解决了过多的电网和频率控制挑战,重点是线性化的微分方程模型,由此代数约束(即,功率流)被消除。这与更现实的非线性微分代数方程(NDAE)模型形成对比。然而,随着电网越来越多地通过间歇性可再生能源和变化的负载被推到其极限,它们的物理状态有可能由于预测不佳或可再生能源或需求的突然变化而逃离操作区域-认为基于线性化点的反馈控制器实际上是不可用的。本文的目的是设计一种简单、纯分散、无线性化的反馈控制律,以代替线性化的微分方程模型。这种控制器的目的是在可再生能源或负载中的显著未知干扰之后主要稳定频率振荡。虽然控制器的设计涉及先进的NDAE系统理论,控制器本身是一样简单的分散比例或线性二次型调节器在其实施。算例表明,所设计的控制器能够在较大扰动下稳定系统的动态和代数状态。
2023-02-08 cs.SY eess.SY math.OC
Fast and Reliable Primary Frequency Reserves From Refrigerators with Decentralized Stochastic Control
Power Systems Laboratory, ETH Zurich(苏黎世联邦理工学院电力系统实验室);Department of Electrical Engineering, Technical University of Denmark (DTU)(丹麦技术大学电气工程系)
本文提出去中心化随机控制方案,利用冰箱群提供初级频率控制储备,通过本地频率测量和无通信实现,考虑压缩机锁定约束、启动阶段能耗及动态重置 thermostat 温度限制,提升系统稳定性。
2016-10-04 cs.SY eess.SY math.OC
Convex Structured Controller Design
University of Washington(华盛顿大学)
本文提出新的控制目标,使在任意凸约束下计算最优线性反馈矩阵的问题变为凸优化问题,应用于去中心化控制、时滞控制和变阻尼控制。
2013-10-25 cs.SY eess.SY math.OC
Collisionless and Decentralized Formation Control for Strings
提出一种受车辆队列启发的去中心化反馈控制器,实现多智能体系统的无碰撞轨迹、速度共识聚集及预设距离模式渐近收敛,并通过严格动力学分析与数值测试验证。
2025-03-31 cs.MA math.DS math.OC
Distributed Optimal Output Consensus of Uncertain Nonlinear Multi-Agent Systems over Unbalanced Directed Networks via Output Feedback
针对不平衡有向图上规范形式的不确定非线性多智能体系统的分布式最优输出一致性问题,提出了一种新的基于扰动器的输出反馈控制方法.该问题的主要挑战在于不平衡有向图和多智能体系统的非线性,其智能体状态不能用于反馈控制。基于两层控制器结构,首先设计了一个分布式最优协调器,将所考虑的问题转化为参考跟踪问题。然后,分散输出反馈控制器的发展,以稳定所得到的增广系统。在控制器设计中,利用高增益观测器来估计存在不确定性和干扰的代理状态,使得所提出的控制器仅依赖于代理输出。在标准假设下证明了代理输出的半全局收敛性,并使所有局部代价函数之和最小化。所得到的结果的一个关键特点是,所考虑的非线性代理只需要局部Lipschitz,并具有全局渐近稳定和局部指数稳定的零动态。
2021-11-16 cs.SY eess.SY math.OC
On the Design of Structured Stabilizers for LTI Systems
在结构约束下设计静态状态反馈控制器以达到渐近稳定性是一个相关的问题,有许多应用,包括网络分散控制、协调控制和稀疏反馈设计。利用投影引理,对一类状态反馈控制问题提出了一种新的解法,其中控制器被约束为属于给定的线性空间。我们通过广泛的讨论和数值例子表明,我们的方法相对于现有的方法有几个优点:第一,它是计算效率高;第二,它是保守性比以前的方法,因为它放宽了限制的要求,李雅普诺夫矩阵的块对角形式。
2021-06-02 cs.SY eess.SY math.OC
Decentralized Stochastic Control of Distributed Energy Resources
我们考虑分散控制的辐射状配电系统与可控光伏逆变器和能量存储资源。对于这样的系统,我们研究的问题,设计完全分散的控制器,最大限度地减少平衡需求的预期成本,同时保证满足个人资源和配电系统电压约束。采用线性逼近的支路流模型,我们制定了这个问题的分散干扰反馈控制器的设计,最大限度地减少期望值的凸二次费用函数,受到鲁棒凸二次约束的系统状态和输入。由于这些问题是,在一般情况下,计算上难以处理的,我们推导出一个易于处理的内部近似这个分散控制问题,这使得有效的计算的仿射控制策略,通过有限维圆锥规划的解决方案。作为仿射政策,在一般情况下,次优的家庭考虑的系统,我们提供了一个有效的方法来约束他们的次优通过另一个有限维锥规划的最优解。一个12 kV辐射状配电系统的案例研究表明,分散仿射控制器可以执行接近最优。
2017-05-02 math.OC
A Convex Information Relaxation for Constrained Decentralized Control Design Problems
我们描述了一个凸规划的方法来计算的下界的最小成本的非经典信息结构的约束分散控制问题。我们考虑的一类问题需要分散输出反馈控制的线性时变系统在一个有限的地平线上,多面体的状态和输入轨迹的约束,和控制器的信息结构的稀疏性约束。由于这种系统的最优控制策略的确定通常在计算上是难以处理的,因此在文献中已经做出了相当大的努力来有效地识别可计算的、尽管是次优的、可行的控制策略。在计算上易于处理的次优界的建设是本说明中开发的技术的主要动机。具体来说,给定一个分散控制问题的非经典信息,我们的特征在于扩展的给定的信息结构,这确保其部分嵌套,同时最大化的最优值的分散控制问题下扩展的信息结构。由此产生的分散控制问题是铸造作为一个无限维凸规划,这是进一步放宽通过部分对偶和限制仿射对偶控制策略。由此产生的问题是一个有限维圆锥规划,其最优值是一个可证明的下界上的最小成本的原始约束分散控制问题。
2019-06-03 math.OC
Stability Analysis of Decentralized Adaptive Control of Laterally Coupled Multi-Loop Thermosyphon System with Unknown System Parameters
The University of Arizona(亚利桑那大学);Georgia Southern University(佐治亚南方大学)
针对串联多回路热虹吸系统,提出分散自适应控制方法,通过比例反馈稳定混沌流动,并给出增益下界及未知参数下的自适应增益设计,数值模拟验证有效性。
2026-09-24 math.DS math.OC
Decentralized Voltage and Power Regulation Control of Excitation and Governor System with Global Asymptotic Stability
励磁和调速控制系统的全局渐近稳定性(GAS)、电压调节率(VR)和功率调节率(PR)对电力系统的安全运行至关重要。然而,同时实现GAS,VR和PR尚未实现。为了解决这一问题,本文提出了一种基于李雅普诺夫的多机电力系统励磁和调速系统分散控制(LBC)。通过构造一个完全可控的线性系来设计李雅普诺夫函数的时间导数,并通过满足李雅普诺夫定理中的GAS条件来保证GAS。同时,通过将电压和功率两者引入反馈来执行VR和PR。在六机电力系统上测试和验证了所提出方法的有效性。
2015-09-01 math.OC
Stability and optimality of multi-scale transportation networks with distributed dynamic tolls
我们研究由动态反馈收费控制的交通网络。我们考虑一个多尺度交通网络模型,其中的交通流的动态交织在一起的司机的路线选择。后者受整个网络的拥塞状态以及系统运营商设置的动态收费的影响。我们的主要研究结果表明,广泛的一类分散的收费依赖收费全球各地的Wardrop均衡稳定的交通网络。此外,使用动态边际成本收费,可以保证交通网络的稳定性周围的社会最优交通分配。这是特别值得注意的,因为所考虑的分散反馈收费策略不需要任何关于网络结构或网络或状态上的外源业务负载的全局信息,并且可以以完全本地的方式计算。我们还评估了这些反馈收费政策的性能,无论是在渐近和瞬态制度,通过数值模拟。
2019-01-29 math.OC
Decentralized trajectory optimization for multi-agent exploration
自主探索是机器人技术中越来越重要的应用。一个有前途的策略是遍历轨迹规划,即代理在每个区域花费的时间的一部分,这是成比例的概率信息密度函数。提出了一种具有有限通信约束的分散遍历多智能体轨迹规划算法。通过优化包含遍历性、控制能量和近距离操作目标的加权成本来设计智能体的轨迹。为了解决基本的最优控制问题,二阶下降迭代法加上一个投影算子的形式的最优反馈控制器。详尽的数值分析表明,多智能体解决方案允许一个更有效的探索方面的完成任务的时间和控制能源分配,利用代理之间的合作。
2021-07-04 math.OC
Decentralized Robust Control of Coupled Multi-Agent Systems under Local Signal Temporal Logic Tasks
出于最近的兴趣,在正式的方法为基础的控制多智能体系统,我们采用了自底向上的方法。每个代理都受制于可能依赖于其他代理行为的本地信号时态逻辑任务。这些依赖性带来了控制挑战,因为一些任务可能彼此相反。我们首先开发了一个本地连续反馈控制法,并确定条件下,这个控制律保证本地任务的满意度。如果这些条件不成立,我们建议使用开发的控制律结合在线检测和修复计划,表示为本地混合动力系统。检测到关键事件后,启动三阶段程序来解决问题。理论结果在模拟中示出。
2018-02-25 math.OC
Formation control with pole placement for multi-agent systems
Indian Institute of Technology Bombay(印度理工学院孟买分校)
本文研究了多智能体系统编队控制的分布式控制器设计问题,通过局部反馈控制器实现极点配置,利用图论方法调整智能体间权重以实现编队保持。
2013-05-16 cs.MA cs.SY eess.SY
Optimal sequential transmission over broadcast channel with nested feedback
本文研究了嵌套反馈广播信道上顺序传输的最优设计问题。嵌套反馈意味着外部通道的通道输出在内部通道的解码器处也是可用的。我们将通信系统建模为一个具有三个决策者的分散团队-编码器和两个解码器。结构的编码和解码策略,最大限度地减少总失真措施在有限的地平线上的确定。这些结果不仅适用于实时通信,而且适用于信息论的建立。
2010-04-07 cs.IT math.IT math.OC
Decentralized Estimation and Control for Leader-Follower Networked Systems with Asymmetric Information Structure
本文针对领导-跟随网络化系统中领导与跟随智能体信息集非对称的问题,利用正交分解和条件独立性推导最优迭代估计与分散控制策略,并给出无限时域反馈镇定条件,最终在自主水下航行器系统中验证了方法的有效性。
2025-09-18 math.OC
H_inf Consensus of nonlinear complex multi-agent systems using dynamic output feedback controller: An LMI approach
研究了一类非线性复杂多智能体系统基于固定阶非脆弱动态输出反馈控制器的一致性控制问题。该方案是分散的,在这个意义上,每个代理依赖于相邻代理之间的相对输出信息。基于共识的控制器的设计,以尽量减少代理的非线性项以及外部干扰的影响。通过适当的变换,将一致性问题转化为等价增广系统的镇定问题,利用李雅普诺夫稳定性定理得到未知的控制器参数,从而保证一致性的同时获得所考虑的控制目标.最后,为了证明所提出的算法的有效性,并与类似的早期研究进行了比较,一个由单连杆柔性机械臂组成的多智能体系统的数值例子。
2015-01-20 math.OC
A semi-decentralized control strategy for urban traffic
在这篇文章中,我们提出了一个半分散的方法,城市交通控制,基于TUC(交通响应城市控制)战略。我们假设,控制是集中的TUC策略,但我们引入了竞争时间窗口内的周期时间,其中敌对阶段交替的优先级规则。优先级规则是通过将绿色应用于给定阶段和将黄色应用于对抗阶段来设置的,以这种方式,绿色阶段优先于黄色阶段。引入这一时间窗的想法是减少周期内的红灯时间,并由此增加网络结点的容量。在实践中,可以使用车辆到车辆(v2v)或车辆到基础设施(v2i)通信来应用优先级规则。具有优先权的车辆几乎正常通过交叉口,而其他车辆则降低速度并让路。我们提出了这样一个系统的动力学和控制模型。该模型仍然是制定为一个线性二次型问题,其中的反馈控制法律是离线计算,并在实时应用。该模型是使用模拟城市移动性(SUMO)工具,在一个小的定期(美国式)的网络配置。的结果,并与经典的TUC策略。
2015-08-05 math.OC
Reliable Control for Parameterized Interconnected Systems using LMI techniques
针对一类不确定关联多面体连续系统,设计了一种可靠的分散状态反馈控制。执行器故障的模型,考虑独立执行器的中断或部分退化。该控制是使用保成本控制的概念和一个新的LMI表征使用多面体李雅普诺夫函数。
2006-11-10 math.OC