Robust Cooperative Output Regulation for a Network of Parabolic PDE Systems
本文研究抛物型PDE系统网络的鲁棒合作输出调节问题。通过将协作内模原理从有限维扩展到无限维，得到了该问题的解。针对描述通信拓扑的时不变有向图，提出了一种两步反推方法来系统地设计协作状态反馈调节器。他们允许解决领导者-追随者和领导者的输出同步问题中存在的干扰和模型的不确定性有限维领导者。从通信图和代理转移行为两个方面给出了鲁棒合作输出调节问题的可解性条件。本文的结果证明了MAS组成的四个不确定的抛物型代理商和没有一个有限维的领导人在干扰的存在下。
2020-10-21 math.OC
H2 Suboptimal Output Synchronization of Heterogeneous Multi-Agent Systems
研究了异构线性多智能体系统的H2次优输出同步问题。给定一个多智能体系统，可能不同的代理和相关的H2成本功能，其目的是设计输出反馈为基础的协议，保证相关的成本是小于一个给定的上界，而受控网络实现输出同步。提供了一种设计方法来计算这样的协议。对于每个智能体，其两个局部控制增益的计算涉及两个Riccati不等式，每个不等式的维数等于智能体的状态空间维数。最后给出了一个仿真例子来说明所提出的协议的性能。
2020-06-15 cs.SY eess.SY math.OC
Adaptive Output Synchronization for a Class of Uncertain Nonlinear Multi-Agent Systems over Switching Networks
针对切换网络下不确定非线性多智能体系统，提出融合自适应分布式观测器等的控制方法，仅需领导者输出且支持异阶智能体，还可处理未知界有界扰动，涵盖状态一致性特例。
2024-11-01 math.OC
Heterogeneous Hegselmann-Krause Dynamics with Environment and Communication Noise
Hegselmann-Krause（HK）模型是一个著名的意见动力学，吸引了来自多个领域的大量兴趣。然而，异质HK模型很难分析-即使是最基本的收敛性质仍然有待证明。本文首次考虑了具有环境噪声或通信噪声的异质HK模型。在噪声环境下，研究表明，无论有无全局信息，异质HK模型在最大意见差异的上极限都存在相变，并且存在一个临界噪声幅度，该噪声幅度依赖于准同步的最小置信阈值.此外，收敛到拟同步的时间是有界的负指数分布。分析了具有全局信息和通信噪声的异质HK模型。最后，对于具有通信噪声的基本HK模型，我们证明了异质情况下的准同步表现出不同的行为。有趣的是，提高组成代理人的置信阈值可能会打破准同步。研究结果表明，个体的异质性不利于观点的同步，这可能是为什么在现实生活中，即使是在小群体中，观点的同步也很难实现的原因。
2019-12-23 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Synchronization of Heterogeneous Oscillators on Networks with Arbitrary Topology
Caltech（加州理工学院）；Northwestern U.（西北大学）；Cornell U.（康奈尔大学）
本文研究了利用分布式控制实现异构非线性耦合振荡器网络的相位和频率同步问题，控制器在任意频率异质性下保证零稳态相位误差，并且对振荡器非线性和网络拓扑知悉有限，同时提供了无噪声和传播延迟下的全局收敛性分析。
2014-05-26 cs.SY eess.SY math-ph
Singular-Perturbations-Based Analysis of Dynamic Consensus in Directed Networks of Heterogeneous Nonlinear Systems
我们分析了网络异构非线性系统，扩散耦合和互联在一个通用的静态有向图。由于网络的异质性，一般来说，完全同步是不可能的，但会出现一种紧急动态。这可以通过在两个时间尺度中演化的两个动力系统来表征。第一个，“慢”，对应于同步流形上的网络动态。第二个“快”对应于同步误差的“快”。我们提出了一个框架来分析紧急动态的基础上的行为的缓慢的动态。首先，我们给出了慢动态系统存在全局渐近稳定平衡点的条件，网络化系统也存在全局渐近稳定平衡点。其次，我们给出了条件，在此条件下，如果慢动力学允许一个渐近稳定的轨道和一个单一的不稳定平衡点，存在唯一的周期轨道是几乎全局渐近稳定的。因此，涌现行为是清楚的，系统在频率上渐近同步，并且在极限下，随着耦合强度的增加，涌现动力学接近缓慢系统的涌现动力学。我们的分析是建立在奇异扰动理论。在这方面，我们的贡献与原来的声明不连续不变集和极限环的稳定性。
2022-05-31 math.OC
Stability Conditions for Cluster Synchronization in Networks of Heterogeneous Kuramoto Oscillators
University of California at Riverside（加州大学河滨分校）；University of Pennsylvania（宾夕法尼亚大学）
本文研究了具有异质Kuramoto动力学的振子网络中的簇同步现象，推导了网络权重、簇配置和振子固有频率的量化条件，以确保簇同步流形的渐近稳定性。
2019-03-09 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Cooperative Output Regulation of Discrete-Time Heterogeneous Multi-Agent Systems
Utah State University（犹他州立大学）
本文提出了一种基于内部模型的分布式控制方法，用于解决离散时间异构多智能体系统的鲁棒协同输出调节问题，并通过线性矩阵不等式提供了可行的条件。
2026-03-08 cs.SY eess.SY math.OC
Coordinated Output Regulation of Heterogeneous Linear Systems under Switching Topologies
KTH（皇家理工学院）
本文提出了一种框架，用于研究多个异构线性系统的协调输出调节问题，通过设计基于观测器的反馈控制器，在有限切换拓扑下实现系统协调输出调节。
2014-02-10 cs.MA cs.SY eess.SY
A Distributed Control Approach for Heterogeneous Linear Multiagent Systems
本文考虑了一种基于内模的分布式控制方法，用于解决固定有向通信图拓扑结构上的异构线性时不变多智能体系统的协作输出调节问题。首先，一个新的定义的线性合作输出调节问题，以允许广泛的功能被跟踪和拒绝的代理网络。其次，这个问题的可解性与三个分布式控制律，即动态状态反馈，动态输出反馈与本地测量，动态输出反馈，首先考虑一个整体的条件，然后提供一个智能体的本地充分条件下的标准假设。最后，两个数值例子来说明本文的选择贡献。
2019-08-15 math.DS math.OC
Robust Angular Synchronization via Directed Graph Neural Networks
University of Oxford（牛津大学）；Amazon（亚马逊）
本文提出了一种基于有向图神经网络的理论框架 GNNSync，，通过设计新的损失函数，解决角度同步及其异构扩展问题，并在高噪声环境下表现出优于基线的鲁棒性能。
2024-02-12 cs.LG math.OC stat.ML
Cooperative Output Regulation of Linear Multi-agent Systems with Communication Constraints
University of Western Ontario（韦仕敦大学）；Lakehead University（湖首大学）
本文研究了存在通信约束的异构线性多智能体系统的协同输出调节问题，提出了一种基于间歇性和异步离散时间信息交换的分布式控制算法，能够在未知时变延迟和信息丢失下实现协同输出调节。
2016-10-05 cs.SY eess.SY math.OC
Design of MIMO Lur'e oscillators via dominant system theory with application in multi-agent rhythm synchronization
本文提出基于主导系统理论和分离原理的多输入多输出Lur'e振荡器动态输出反馈设计框架，并将其应用于多智能体系统，实现异构线性智能体网络的锁相节律同步。
2025-08-16 cs.SY eess.SY math.OC
Synchronization of Kuramoto Oscillators: Inverse Taylor Expansions
University of California, Santa Barbara（加州大学圣塔芭芭拉分校）
本文研究了具有任意拓扑和异质边权的Kuramoto振子网络的频率同步问题，提出了一种新的等价转录来求解同步方程，并通过幂级数展开计算Kuramoto模型的同步解以及该级数强收敛的充分条件。截断幂级数提供了高效的同步解计算方案和易于检查的统计正确的同步测试层次。
2018-09-24 cs.SY eess.SY math.DS
Learning nonlinear dynamics in synchronization of knowledge-based leader-following networks
Queen’s University（女王大学）；Louisiana State University（路易斯安那州立大学）；Harbin Institute of Technology（哈尔滨工业大学）；University of Texas at Arlington（德克萨斯大学阿灵顿分校）
异构非线性多智能体系统中基于知识的领导者跟随同步是一个具有挑战性的问题，因为领导者的动态信息对于任何跟随节点都是未知的。针对一类非线性领导者系统，提出了一种基于学习的全分布式观测器，该观测器能够同时学习领导者的动态和状态。这类领导动力学是相当普遍的，不需要一个有界的雅可比矩阵。基于这种基于学习的分布式观测器，我们进一步综合了一个自适应分布式控制律，用于解决多个Euler-Lagrange系统的领导-跟随同步问题，该系统具有一个不确定的非线性领导系统。最后通过一个仿真实例说明了结果。
2022-07-18 cs.AI cs.SY eess.SY
Exploring Synchronization in Complex Oscillator Networks
耦合振荡器网络中同步的出现是从生物学、物理学和化学到社交网络和工程应用的各种科学学科中的普遍话题。耦合振子网络的特征在于由一群异质振子和描述振子之间相互作用的图。这两种成分产生了丰富的动态行为，不断吸引科学界。在这篇文章中，我们提出了一个教程介绍耦合振荡器网络，我们回顾了大量的文献理论和应用，我们提出了不同的同步概念，条件和分析方法的集合。我们集中讨论了在现实世界中无数的同步现象中出现的正则相位振荡器模型，并给出了它们丰富的唯象。我们回顾了一组与控制科学家相关的应用。我们探索不同的方法来相位和频率同步，我们提出了一个集合的同步条件和性能估计。对于所有的结果，我们提出了自包含的证明，说明了不同的分析方法在教程风格的样本。
2012-09-06 math-ph math.DS math.MP
