Robust Consensus Tracking of Heterogeneous Multi-Agent Systems under Switching Topologies
在本文中,我们考虑了一个鲁棒的一致性跟踪问题的异构多智能体系统的时变互连拓扑结构。基于公共李雅普诺夫函数和内模技术,状态和输出反馈控制律来解决这个问题。该设计是鲁棒的,通过承认一些参数的不确定性的多智能体系统。
2015-08-13 math.OC
A RNNs-based Algorithm for Decentralized-partial-consensus Constrained Optimization
本技术说明提出了具有不等式约束的分散部分共识优化问题,并推导了基于多个互连递归神经网络(RNN)的连续时间算法来求解所得到的最优化问题。首先,从拉普拉斯矩阵出发,构造部分一致矩阵来解决部分一致性约束。此外,利用非光滑分析和基于Lyapunov的技术,进一步保证了所设计算法的收敛性。最后,给出了几个算例,说明了所得结果的有效性。
2021-03-22 math.OC
Convergence Rates of Distributed Consensus over Cluster Networks: A Two-Time-Scale Approach
我们研究了流行的分布式共识方法在网络组成的一些密集连接的集群之间的稀疏连接。在这些集群网络中,该方法通常构成两个时间尺度的动态,其中每个集群内的内部节点相对于跨集群的聚合节点快速达成共识。我们的主要贡献是提供了分布式共识方法的速率,明确地描述了内部和外部图对该方法性能的影响。我们的主要结果表明,该速率呈指数收敛,并且仅与少数节点有关,这与网络的大小相对较小。在我们的分析中的关键技术是考虑一个李雅普诺夫函数,捕捉不同的时间尺度动态的方法的收敛性的影响。我们的方法避免了使用模型降阶,这是典型的方式,根据奇异扰动理论,并依赖于相对简单的定义的慢,快变量。此外,李雅普诺夫分析使我们能够得到集群网络上的分布式一致性方法的速度,这是从现有的作品中使用奇异扰动理论失踪。我们说明了我们的理论结果,通过一些数值模拟在不同的集群网络。
2022-09-12 math.OC
Consensus in non-commutative spaces
一致性算法的收敛性分析是根据希尔伯特距离重新审视。Tsitsiklis李雅普诺夫函数被证明是希尔伯特距离的共识,在对数坐标。Birkhoff定理证明了Hilbert度量对任何正齐次单调映射的收缩,为一致性算法提供了一个早期但普遍的收敛结果。由于Birkhoff定理在任意锥上成立,我们将一致性算法推广到正定矩阵的锥上.所提出的推广在量子随机映射的收敛性分析中找到了应用,量子随机映射是随机映射到非交换概率空间的推广。
2010-03-29 math.OC
Distributed Event-Triggered Control for Global Consensus of Multi-Agent Systems with Input Saturation
研究了有向图上输入饱和的多智能体系统的全局一致性问题。在底层有向图具有有向生成树的温和连通性条件下,利用李雅普诺夫方法证明了广泛使用的分布式一致性协议在无输入饱和约束的情况下解决了一致性问题,在有输入饱和约束的情况下也解决了全局一致性问题.为了减少通信和系统更新的总体需求,我们提出了一种分布式事件触发的控制律。全球共识仍然实现,芝诺行为被排除在外。通过数值模拟验证了理论结果的有效性。
2017-04-18 math.OC
Almost global consensus on the n-sphere
本文建立了新的结果的整体收敛性质的一大类的一致性协议的多智能体系统,在连续时间演化的n维单位球或n-球。对于任何连接的,无向图和所有n在N\{1},在说类中的每个协议,以产生几乎全球的共识。反馈律是李雅普诺夫函数的负梯度,一个例子产生了规范的内在梯度下降协议。这一收敛结果揭示了新的光的共识黎曼流形的一般问题,在N\{1}的n-球的n不同于圆和SO(3),相应的协议未能产生几乎全球的共识。此外,我们通过将两个几乎全局收敛的协议在n-球面上结合起来,得到了一个新的SO(3)上的一致性协议,其中n在{1,2}中。理论和仿真结果表明,该组合协议产生几乎全球一致的SO(3)。
2017-09-12 math.OC
A Class of Distributed Event-Triggered Average Consensus Algorithms for Multi-Agent Systems
本文提出一类基于Lyapunov函数设计的事件触发算法,解决多智能体平均一致性,保证指数收敛并排除Zeno行为,并应用于WSN时钟同步验证。
2019-11-24 cs.MA cs.SY eess.SY
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
Stability, Linear Convergence, and Robustness of the Wang-Elia Algorithm for Distributed Consensus Optimization
我们重新审视了J. Wang和N.伊利亚通过基于Lyapunov的分析,我们证明了输入状态稳定的算法相对于一个封闭的不变集组成的最佳平衡和扰动影响算法的动态。在没有扰动的情况下,这一结果意味着局部估计的线性收敛和最优稳态的李雅普诺夫稳定性。此外,我们揭示了与著名的梯度跟踪和分布式积分控制的基本连接。总体而言,我们的研究结果表明,控制理论的方法可以有相当大的影响(分布式)优化,特别是当鲁棒性被认为是。
2022-04-21 cs.SY eess.SY math.OC
Algebraic Characterizations of Consensus Problems for Networked Dynamic Systems
本文研究了具有任意初态的网络化动态系统的一致性问题,给出了一致性函数的结构特征和直接构造方法。对于相似变换下的一致性问题,利用一致性函数的结构,建立了一致性问题的若干充要条件。最后,利用公共李雅普诺夫函数方法讨论了切换下动态系统的一致性问题。
2005-02-16 math.OC math.ST stat.TH
Constrained Optimal Consensus in Multi-agent Systems with First and Second Order Dynamics
本文全面研究了无向动态网络中的分布式最优一致性问题。我们考虑一组网络代理,应该会合在一个集体凸目标函数的最佳点。每个智能体都不知道全局目标函数,只能访问自己的局部目标函数,这是全局的一部分,并在其邻域集内的状态信息的智能体。在这种设置中,所有的代理与他们的邻居协调,以寻求共识点,最小化网络的全局目标函数。在本文中,我们考虑单积分和双积分动态代理。我们进一步假设,代理人的运动受到一些凸不等式约束。为了找到最佳的共识点下所描述的情况下,我们结合了邻居点优化算法的共识协议,并提出了一种分布式控制律。基于李雅普诺夫稳定性分析给出了相应的收敛性分析。
2017-12-21 math.OC
Finite-time Consensus for Nonlinear Multi-agent Systems with Fixed Topologies
本文研究了连续非线性多智能体系统的有限时间状态一致性问题。基于有限时间李雅普诺夫稳定性理论,我们提出了保证系统在有限时间内达成一致的充分条件,前提是底层有向网络包含一棵生成树。新的有限时间共识协议作为应用的标准的例子。模拟也来说明我们的理论结果。
2009-09-17 cs.IT cs.MA math.IT
On Conditions for Convergence to Consensus
给出了多智能体时间依赖离散动力系统收敛于一致性的条件定理。这个定理是建立在平均映射的概念上的。Moreau(IEEE自动控制学报,第50卷,第2期,2005年)关于集值李雅普诺夫理论和收敛性下切换通信拓扑的结果,我们比较这个定理。我们给出的例子,指出不同的方法,包括莫罗定理不适用,但我们的例子。此外,我们给出的例子表明,理论的收敛到共识仍然是不完整的。
2010-05-09 math.DS math.OC
On Stability of Distributed-Averaging Proportional-Integral Frequency Control in Power Systems
基于分布式共识的微电网和电力系统二次调频优化控制器近年来受到广泛关注。本文提供了一个基于李雅普诺夫的证明,在时间尺度分离,这些控制方案是稳定的广泛的一类非线性电力系统模型,并在弱假设下(i)用于资源分配的目标函数,和(ii)描述在共识协议中的代理之间的通信的图形拓扑结构。通过详细的测试系统上的模拟结果进行了说明。
2020-03-09 math.OC
On Endogenous Random Consensus and Averaging Dynamics
基于Hegselmann-Krause模型在内生变化环境中的各种随机变化,我们提出了一个研究内生变化随机平均动态的一般框架,即平均动态,其演化受到随机性的历史依赖性源的影响。我们表明,在一般假设的平均动力学,这样的动态收敛几乎肯定。我们还确定了这种动态的极限行为,并表明这种动态承认无穷多个时变李雅普诺夫函数。
2014-01-14 math.OC math.PR
Topology Reconstruction of Dynamical Networks via Constrained Lyapunov Equations
动态网络的网络结构(或拓扑)通常是不可用或不确定的。因此,我们考虑网络重构问题。网络重构的目的是利用从网络中获得的测量值来推断动态网络的拓扑结构。在本技术说明中,我们定义了网络重构问题的可解性的概念。随后,我们给出了网络重构问题可解的充要条件。最后,利用约束李雅普诺夫方程,我们建立了新的网络重构算法,适用于一般的动态网络。我们还为特定的网络动态提供专门的算法,例如众所周知的共识和邻接动态。
2018-09-25 math.DS math.OC
Convergence Rate Estimates for Consensus over Random Graphs
具有随机交互的多智能体协调算法已经在多智能体系统文献中的各种设置中使用。在某些情况下,这些算法可以是随机的设计,如在一个八卦类算法,并在其他情况下,他们是随机的,由于外部因素,如在间歇性通信的情况下。针对这两种情况,我们提出了新的收敛速度估计的共识问题解决随机图。已建立的结果提供了渐近收敛,在这种情况下,我们提供了两种形式的收敛速率的估计。首先,我们估计二次李雅普诺夫函数随着时间的推移而减少,以限制代理人的分歧衰减的速度,其次,我们限制了距离协议点至少给定距离的概率。这两种估计都依赖于(近似地)计算随机图的拉普拉斯算子的期望矩阵指数的特征值,我们明确地根据网络的大小和边缘概率来计算,而不假设它们之间存在任何关系。仿真结果提供支持的理论发展。
2017-03-21 math.OC
Consensus Control of Linear Multi-Agent Systems with Non-uniform Time-varying Communication Delays
本文研究了相邻智能体之间存在通信延迟的多智能体系统的共识问题。我们考虑的情况下,每个代理的特点是一个一般的高阶线性系统和代理之间的通信延迟是不均匀的和时变的。我们设计了一个分布式控制协议的代理,并提供了一个等价的稳定性问题要解决,保证状态的一致性在组的代理。此外,时滞相关的稳定性准则提供了一个相结合的Lyapunov-Krasovskii方法与线性矩阵不等式方法。
2020-12-07 cs.SY eess.SY math.OC
New Approach to the Stability of Chemical Reaction Networks: Piecewise Linear in Rates Lyapunov Functions
针对一类化学反应网络,引入了速率分段线性李雅普诺夫函数。除了它们简单的结构,这些功能是强大的任意单调的反应速率,其中质量作用是一个特殊的情况。这样的功能的存在,确保收敛的轨迹向平衡,并保证其渐近稳定性相对于相应的化学计量相容类。我们给出了这些李雅普诺夫函数的定义,证明了它们的基本性质,并提供了构造它们的算法。提供的例子,与共识动态的关系进行了讨论,并阐述了未来的发展方向。
2016-09-07 math.DS math.OC q-bio.MN
Dynamic Quantum-Assisted Co-Design of Controller and Lyapunov Candidate Parameters for Nonlinear Systems
Louisiana State University(路易斯安那州立大学)
本文提出一种动态量子辅助协同设计框架,用于非线性闭环系统,通过在线优化循环联合重新设计控制器参数和Lyapunov证书参数,采用两步计算结构提升稳定性与性能。
2026-10-20 cs.SY eess.SY math.OC
Leader-following consensus for multi-agent systems with nonlinear dynamics subject to additive bounded disturbances and asynchronously sampled outputs (long version)
研究了一类具有不确定动态的Lipschitz非线性多智能体系统的领导-跟随一致性问题,其中每个智能体只在离散时刻传输其噪声输出,且与其邻居无关.建议的共识协议是基于一个连续离散时间观测器,它提供了一个连续的时间估计的状态的邻居从他们的离散时间输出测量,连同一个连续的控制律。利用李雅普诺夫方法对多智能体系统的稳定性进行了分析,并在调节参数和最大允许采样周期满足一定不等式的条件下,保证了多智能体系统的指数实际收敛性.所提出的协议进行了模拟的多智能体系统,其动态由蔡氏振荡器统治。
2020-07-02 math.DS math.OC
An Improved Distributed Nonlinear Observer for Leader-Following Consensus Via Differential Geometry Approach
研究了分布式非线性观测器框架下的领导者跟随输出一致性问题。通过引入一组几何条件,取代了对领导系统的某些假设,得到了一种新的具有较小保守性的分布式观测器策略,从而提高了已有结果的适用性.更具体地说,改进的分布式观测器可以精确地处理一些非线性领导系统的一致性问题,而传统的策略在一定的假设条件下是无效的,如弹性轴单连杆机械手(ESSLM)系统和大多数一阶非线性系统。我们证明了我们的分布式观测器的误差动态的指数稳定性的充分条件,提出了两个开创性的引理,以显示在李雅普诺夫型矩阵中出现的两个矩阵的最大特征值之间的关系。然后,利用微分几何中提出的零动态部分反馈线性化方法,设计了仿射非线性多智能体系统的纯分散控制律。利用这一改进,可以将已有的结果看作是一种特殊情况,因为跟踪器可以选择为任意的最小相位仿射光滑非线性系统。最后,将新的分布式观测器和改进的纯分散控制律应用到分布式控制框架中,构建了闭环系统。我们还证明了闭环系统的稳定性,以实现领导者跟随共识,即,证明了分布式控制框架满足确定性等价原理。以ESSLM系统和Van der Pol系统为例说明了该方法的有效性。
2020-07-08 math.OC
Finding the Exact Delay Bound for Consensus of Linear Multi-Agent Systems
本文主要研究高阶线性多智能体系统的一致性问题。考虑了无向通信拓扑和固定、均匀的通信时延。这类问题已经在文献中得到了广泛的研究,但在时滞域上的精确时滞稳定性界仍然存在空白。更常见的分析是基于Lyapunov-Krasowskii泛函,它产生非常保守的结果,应用起来很麻烦。作为一种替代,我们采用集群处理的特征根范式来研究系统的稳定性的空间中的延迟。这允许以有效的方式生成精确和详尽的延迟界限。在稳定性分析之前,执行状态变换以解耦系统并简化问题,就像之前针对具有更简单动态的代理的共识问题所做的那样。仿真结果支持分析索赔。
2014-10-22 math.DS math.OC
A class of robust consensus algorithms with predefined-time convergence under switching topologies
研究了切换拓扑下的鲁棒一致性问题。与现有的方法相反,所提出的方法提供了分散的协议,在预定义的时间内实现网络多智能体系统的共识。也就是说,协议设计提供了允许将代理的收敛时间设置为共识状态的调谐参数。一个适当的李雅普诺夫分析暴露的能力,目前的建议,以实现预定义的时间共识开关拓扑结构,尽管存在有界扰动。最后,本文提出了一个比较,表明所建议的方法包含现有的固定时间共识算法,并提供额外的自由度,以获得预定义的时间共识协议,是不太过度工程,即,在我们的方法中,估计的收敛时间与其实际值之间的差异较小。数值结果表明了该方法的有效性和优越性。
2019-07-31 cs.MA cs.SY eess.SY
Consensus of a class of nonlinear fractional-order multi-agent systems via dynamic output feedback controller
研究了一类不确定非线性分数阶多智能体系统的一致性问题。首先利用相邻智能体的输出测量值设计分数阶非脆弱动态输出反馈控制器,然后通过适当的状态变换将一致性问题转化为稳定性问题.基于直接李雅普诺夫方法,给出了变换后系统鲁棒渐近稳定性进而主系统一致的充分条件.此外,利用S-过程和Schur补,提出了含非线性项和不含非线性项的分数阶系统的系统镇定设计算法。结果被表示为一个线性矩阵不等式约束的最优化问题。仿真结果验证了理论结果的有效性。
2021-11-28 cs.NA eess.SP math.NA
Observer-based Leader-following Consensus for Positive Multi-agent Systems Over Time-varying Graphs
针对时变图上离散时间正多智能体系统的领导者-跟随者一致性问题,提出扩展的基于观测器设计,利用公共二次李雅普诺夫函数证明正性与输出一致性,并用数值示例验证。
2023-10-14 cs.SY eess.SY math.OC
A Note on the Consensus Finding Problem in Communication Networks with Switching Topologies
本文讨论了具有动态切换拓扑结构的智能体通信网络中的一致性发现问题。特别是,我们考虑的情况下,有向网络与不平衡矩阵的通信速率。我们制定的共识发现的充分条件的基础有向图的强连通性,并证明,在这些条件下,共识是渐近发现。此外,我们表明,这种共识是系统的一个紧急属性,被编码在其动力学,而不仅仅是其初始配置的不变量。
2014-05-05 math.OC
Consensus problems with arbitrary sign-preserving nonlinearities
研究了定义在有向图上的多智能体系统的一致性问题,其中一致性动力学涉及非线性和不连续函数。利用非线性函数和底层图的拓扑结构,给出了智能体收敛到一致性的充分条件。对于一个特殊的情况,即多智能体系统定义在一个强连通图上的连续函数,我们证明了收敛使用端口-哈密顿制定。
2017-05-13 math.OC
Convergence Tools for Consensus in Multi-Agent Systems with Switching Topologies
KTH Royal Institute of Technology(皇家理工学院)
本文提出两个基于Lyapunov第二方法的定理,保证多智能体系统在切换互联拓扑下的渐近状态共识,第一定理基于智能体状态,第二定理基于智能体对间状态,分别在不同拓扑连通性假设下保证共识集的吸引性和渐近稳定性。
2014-04-01 cs.SY eess.SY math.OC
A power consensus algorithm for DC microgrids
University of Groningen(格罗宁根大学);Swiss Federal Institute of Technology(苏黎世联邦理工学院)
本文提出并分析了一种新型直流微电网功率一致性算法,通过建立基于图论的非线性一致性系统,实现了功率一致性和电压几何均值的保持。
2017-02-24 cs.SY eess.SY math.OC
Average consensus problems in networks of agents with delayed communications
本文研究具有通信时滞的无向动态代理网络的平均一致性问题。重点放在这里的时间延迟的影响的研究:被认为是常数和时变延迟,以及均匀和非均匀的网络中的延迟重新分配。主要结果提供了充分条件(在大多数情况下也是必要的)存在的平均共识下有界,但在其他方面未知,通信延迟。仿真结果表明,这些结果是适当的。
2005-03-18 math.OC
A Nonlinear Perron-Frobenius Approach for Stability and Consensus of Discrete-Time Multi-Agent Systems
本文提出一种不依赖Lyapunov函数的非线性Perron-Frobenius方法,为次齐次保序映射的离散时间多智能体系统建立稳定性与一致性收敛条件,并通过示例验证有效性。
2019-07-24 cs.SY eess.SY math.OC
Consensus-based algorithms for stochastic optimization problems
RWTH Aachen University(亚琛工业大学);University of Pretoria(比勒陀利亚大学)
本文提出基于共识的随机优化算法,通过均场近似分析并验证了算法的有效性及收敛性。
2025-11-21 math.OC
Defining Lyapunov functions as the solution of a performance estimation saddle point problem
本文将二次Lyapunov函数重新表述为性能估计鞍点问题,结合PEPit建模与DSP-CVXPY求解,实现收敛性的自动数值验证,并支持复杂函数类与算法研究。
2024-11-19 math.OC
Decentralized Proximal Optimization Method with Consensus Procedure
针对分散复合优化问题,提出基于加速近向梯度下降并在计算间进行多次共识迭代的方法,证明共识过程适用于复合优化且结构分析简单。
2023-04-07 math.OC
An Output-Feedback Control Approach to the $H_{\infty}$ Consensus Integrated with Transient Performance Improvement Problem
研究了马尔可夫随机切换通信拓扑下网络化一般线性主体在外部干扰下的一致性性能改进问题。共识控制律只能利用其局部输出信息。首先,提出了一类基于全阶观测器的控制协议,解决了这个问题,它只依赖于邻居的相对输出。然后,为了消除全阶观测器的冗余,设计了一类基于降阶观测器的控制协议。给出了构造这两种协议的算法,保证了在不受干扰的情况下,Agent能够在渐近均方意义下达成一致,并且在干扰存在的情况下,Agent具有良好的$H_{\infty}$性能和瞬态性能.最后,将这两种算法应用于四架网络化的Raptor-90直升机,进行了数值模拟,验证了理论结果。
2018-10-15 math.OC
Accelerated Consensus via Min-Sum Splitting
我们应用Min-Sum消息传递协议来解决分布式优化中的一致性问题。我们表明,虽然普通的最小和算法不收敛,它被称为分裂的修改版本产生收敛的问题的解决方案。我们证明,一个适当的选择的调谐参数允许最小和分裂产生亚扩散加速收敛速度,匹配的移位寄存器方法获得的速率。最小和分裂的共识问题的加速方案体现具有相似之处,提升马尔可夫链技术和多步一阶方法的凸优化。
2017-11-03 math.OC
Equilibria and Consensus in Mixed Weighted-Average and Weighted-Median Opinion Dynamics: The Consensus-Promoting Role of Weighted-Average Individuals
Peking University(北京大学)
该研究针对结合加权平均与加权中位数更新的离散时间观点动力学模型,刻画其均衡性质,明确共识达成条件,揭示替换个体类型对共识的影响,并通过数值研究验证相关规律。
2026-11-10 cs.SY eess.SY math.OC
On predefined-time consensus protocols for dynamic networks
提出了一类新的具有固定时间收敛性的一致性协议,该协议将一致性状态的上界定义为一致性协议的一个参数,保证了一致性协议与节点初始条件的独立性.我们证明,我们的方法包括目前的固定时间的共识协议,是基于均匀的双限向量场类。此外,所提出的框架,使独立的共识协议,不需要是同质的双限制的发展。该建议提供了额外的自由度来实现具有增强收敛特性的共识算法,例如减少真实收敛时刻和用户选择的上界之间的差距。我们提出了两类固定时间的共识协议的动态网络,由一阶动态的节点,并提供了充分条件设置的上界收敛先验作为共识协议参数。第一个协议收敛到平均值的初始条件的节点,即使在动态网络之间切换。与第一协议不同,第一协议要求在每个时刻评估每个邻居的非线性预定义时间一致性函数(下文将介绍),第二协议仅要求单个评估,并确保静态拓扑的预定义时间一致性和动态网络的固定时间收敛。使用李雅普诺夫分析证明了预定义的时间收敛性,并进行了仿真,以说明所提出的技术的性能。暴露的结果已被应用到预定义的时间收敛的编队控制协议的设计,以展示其主要功能。
2019-12-03 cs.SY eess.SY math.OC
Consensus-Based Leader-Follower Formation Tracking for Control-Affine Nonlinear Multiagent Systems
本文针对控制仿射非线性多智能体系统,在领导者-跟随者无向连通图拓扑下,利用代数图论和李雅普诺夫分析提出基于一致性的编队跟踪控制律,并通过机器人仿真及与优化方法的误差对比验证其有效性。
2023-09-17 cs.SY eess.SY math.OC
On Linear Convergence of PI Consensus Algorithm under the Restricted Secant Inequality
Tata Consultancy Services Research(塔塔咨询服务研究中心);Indian Institute of Technology, Bombay(印度理工学院孟买分校)
针对固定步长 PI 一致性算法缺乏非凸情形收敛保证的问题,本文基于 Lyapunov 理论证明其在受限割线不等式和速率匹配离散化下指数收敛,并提出同时作用于梯度与一致性项的局部正定预处理以加速收敛。
2024-10-28 cs.LG cs.SY eess.SY
Consensus Problems in Networks of Agents under Nonlinear Protocols with Directed Interaction Topology
这篇短文的目的是为非线性协议下的一致性问题提供一个理论分析。本文的一个主要贡献是将以前的无向图网络在非线性协议下的一致性问题推广到有向图(信息流)。我们的理论结果是,如果有向图是强连通的,并且非线性协议是严格递增的,那么一致性是可以实现的。最后给出了一些简单的例子来证明我们的理论结果的有效性。
2008-04-23 math.DS math.OC
A Game Theoretic Approach to Hyperbolic Consensus Problems
我们介绍了使用守恒定律来制定多人共识游戏的策略。首先,基本的适定性结果提供了一个可靠的分析设置。然后,通过严格的解析定义,提出了一个一般的非预期策略,并通过数值积分进行了检验。
2018-01-12 math.AP math.OC
Distributed Averaging Problems over Directed Signed Networks
本文的目的是解决分布平均问题的签署网络中存在的一般有向拓扑表示的签署有向图。提出了一类新的改进的Laplacian势函数:导出无符号有向图和镜像(无向)符号图,并在此基础上利用最近邻规则设计了两个分布式平均协议.它表明,与任何设计的协议,签名平均共识(分别,状态稳定性)可以实现当且仅当相关的签名网络的签名有向图是结构平衡(分别,不平衡),无论是否满足重量平衡。此外,改进的Laplacian势函数还可以用于求解有向拓扑的签名网络的定时一致性问题,提出了一种非线性分布式协议,以保证在固定时间内的双方一致性或状态稳定性.另外,通过揭示有向符号网络的收敛行为与改进的Laplacian势函数性质之间的紧密联系,利用李雅普诺夫稳定性分析方法可以实现有向符号网络的收敛性分析。说明性的例子来证明我们的理论结果的有效性有向签署网络。
2020-08-13 math.DS math.OC
The fastest linearly converging discrete-time average consensus using buffered information
在这封信中,我们研究的问题,加速达成平均共识的连通图在离散时间通信设置。文献表明,可以通过增加图的连通性或优化代理对从邻居接收的信息所设置的权重来加速共识算法。在这封信中,我们没有改变通信图,而是研究了两种使用缓冲状态来加速在给定图上达到平均共识的方法。在第一种方法中,我们研究了著名的一阶Laplacian平均一致性算法的收敛速度如何随延迟反馈的变化,并得到了一个关于延迟范围的充分条件,导致更快的收敛。在第二种方法中,我们展示了如何将平均一致性问题转化为一个凸优化问题,并通过一阶加速优化算法求解强凸费用函数。我们使用所谓的三重动量优化算法构造最快收敛的平均一致性算法。我们证明了我们的结果使用网络内的线性回归问题,这是制定为两个平均共识问题。
2022-06-20 cs.MA math.OC
Optimal strategies in the average consensus problem
我们证明了一组通信代理计算他们的初始位置的平均值(平均共识问题),通信的最佳拓扑是由de Bruijn的图。然后,通过许多步骤达成共识。一个更一般的家庭的战略,构造块克罗内克产品,研究和比较凯莱战略。
2007-08-23 cs.MA cs.NI math.OC
Multi-agent Optimal Consensus with Unknown Control Directions
研究了一类控制方向未知的异质高阶智能体的最优一致性问题。与已有的一致性结果相比,进一步要求一致点是某个分布式最优化问题的最优解。为了解决这一问题,我们首先为每个智能体增加一个最优信号发生器,以重现给定分布式最优化问题的全局最优点,然后通过为这些增强的智能体开发自适应跟踪控制器来完成全局最优一致性设计.此外,我们提出了一个扩展时,只有实时梯度。在这两种情况下,所有代理的轨迹被证明是明确的,并达到预期的共识的最佳点。两个数值例子验证了我们的算法的有效性。
2020-07-25 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
Krasovskii and Shifted Passivity Based Output Consensus
受电力网络中均流问题的启发,我们考虑了一类非线性系统的输出一致性(也称一致性)问题,其中一致性值由外部扰动决定,例如,电力需求。如果系统是Krasovskii或移位无源的,这是唯一的基本要求,则通过简单的分布式输出反馈控制器来解决输出一致性问题。在孤岛直流电网上的仿真结果表明了该控制器的有效性。
2022-07-04 cs.SY eess.SY math.OC
Resilient Constrained Consensus over Complete Graphs via Feasibility Redundancy
本文研究了弹性高维约束一致性问题,并研究了完全图的弹性分布式算法。对于具有单例交集的凸约束集,给出了在Byzantine代理存在下,以指数速度达到期望一致的可行冗余和集正则性充分条件,该条件可直接应用于多面体集.给出了弹性约束一致性问题可解的可行性冗余必要条件。
2022-03-26 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Real-Time Non-Linear Receding Horizon Control Methodology for Multi-Agent Consensus Problems
San José State University(圣何塞州立大学)
本文研究了多智能体非线性系统的一致性问题,提出了一种分布式实时非线性滚动预测控制方法,无需线性化技术,在固定有向/无向图上实现非线性多智能体系统的一致性,并通过逆向扫掠黎卡提方法将问题转化为优化问题,从而得到非迭代算法,同时进行了稳定性分析以保证收敛性,并扩展了非线性多智能体系统领导者-跟随者一致性方法。
2015-10-27 cs.SY eess.SY math.OC