Observer-Based Event-Triggered Secure Consensus Control for Multi-Agent Systems
针对受欺骗攻击和 Markovian 随机切换拓扑影响的多智能体系统,提出基于观测器的分布式事件触发安全一致性控制方案,可节约网络资源并理论上避免 Zeno 行为。
2024-10-24 math.OC
Event-Triggered Communication and Control of Networked Systems for Multi-Agent Consensus
本文介绍了事件触发的多智能体平均共识协调。我们提供了一个全面的帐户背后的动机,使用事件触发的策略的共识,算法合成的方法,所涉及的技术挑战,在建立理想的性能所得到的实现,以及它们在分布式控制中的应用。我们特别注意网络代理的能力和由此产生的功能的算法执行,包括互连拓扑结构,触发器的评价,和不完善的信息的作用的假设。在我们的讨论中提出的问题超越了具体的共识问题,确实是网络系统,解决其他协调任务的合作算法的特点。随着讨论的深入,我们将明确这些联系,强调在网络系统的事件触发控制中普遍存在的挑战和解决这些挑战的工具。
2019-03-11 math.OC
Decentralized Event-Triggered Consensus over Unreliable Communication Networks
本文研究了不可靠通信信道上分布式事件触发的一致性问题。通信是不可靠的,因为从一个代理到其邻居的广播信道可以丢弃事件触发的信息分组,其中发送代理不知道没有接收到分组,并且接收代理不知道所发送的分组。另外,成功到达其目的地的分组可能遭受时变通信延迟。在本文中,我们考虑了有向图,我们也放松了一致性的数据包丢失和延迟。放松一致性意味着由一个代理广播的数据包的延迟和丢失对于每个接收节点可以是不同的。我们表明,即使在这种具有挑战性的情况下,代理可以达到共识渐近,同时减少传输的测量建议的事件触发的共识协议的基础上。此外,获得了正的事件间时间,这保证了芝诺行为不会发生。
2015-11-24 math.OC
Distributed event-triggered coordination for average consensus on weight-balanced digraphs
本文提出了一种新的分布式事件触发算法的解决方案的多智能体的平均一致性问题的网络的通信拓扑结构描述的重量平衡,强连通有向图。所提出的事件触发的通信和控制策略不依赖于个别代理具有连续或定期访问有关其邻居的状态的信息。此外,它不需要代理有任何全局参数的先验知识。我们表明,根据拟议的法律,事件不能在任何有限的时间内被触发无限次(即,没有芝诺行为),并且由此产生的网络执行可证明地以指数速度收敛到初始代理状态的平均值。我们还提供了较弱的条件下,保证收敛时的通信拓扑结构切换的连接。模拟结果说明了我们的结果。
2015-07-08 math.OC
Event-Triggered Communication and Control for Multi-Agent Average Consensus
在本章中,我们将研究多智能体系统的一个典型驱动示例:平均共识。在这种情况下,一组智能体试图就其初态的平均值达成一致。根据特定的应用,这些状态可能对应于传感器测量值、目标位置估计值或需要融合的其他数据。由于其在网络系统中的众多应用,存在许多算法解决方案的多智能体平均共识问题,但是,他们中的大多数依赖于代理具有连续或定期的信息从其他代理的可用性。不幸的是,这种假设导致在能量消耗、通信带宽、网络拥塞和处理器使用方面的低效实现。受这些观察的启发,我们的主要目标是设计可证明正确的分布式事件触发策略,自主决定何时进行通信和控制更新,以便由此产生的异步网络执行仍然达到平均共识。
2016-09-22 math.OC
Distributed event-triggered communication for dynamic average consensus in networked systems
本文提出了分布式算法的解决方案,采用机会主义的代理间通信,以实现动态平均共识。在我们的解决方案中,每个代理都被赋予了一个本地标准,使其能够确定是否将其状态广播给邻居。我们的出发点是一个连续时间的分布式协调策略,在连续时间的通信,实现实际的渐近跟踪的动态平均的时变代理的参考输入。然后,对于该算法,取决于定向或非定向性质的时变的相互作用,并在适当的连接条件下,我们提出了两种不同的分布式事件触发的通信法律,规定代理通信在离散的时刻在一个机会主义的方式。在这两种情况下,我们建立积极的下界上的每个代理的事件间的时间,并表征其依赖于算法的设计参数。这种分析使我们能够排除芝诺行为的存在,并表征所得到的实现的渐近正确性。几个模拟说明了结果。
2015-03-02 math.OC
Distributed Event-triggered Consensus for Multi-agent Systems with Directed Topologies
本文研究了基于事件触发反馈控制的有向拓扑多智能体系统的一致性问题。也就是说,在每一个代理,扩散耦合反馈是基于从它的最新观察到它的内邻居的信息。我们推导出分布式的标准,以确定下一个观察时间的每个代理,分别触发其在邻居的信息和自己的状态。我们证明了如果网络拓扑是不可约的,那么在事件触发耦合原则下,多智能体系统达成一致。然后,我们将这些结果推广到有生成树的可约拓扑的情形。此外,这些结果也被扩展到自触发控制的情况下,根据每个代理的下一个触发时间是基于当前状态计算的,即,而不需要持续观察系统的状态。数值例子说明了理论结果的有效性。
2015-04-04 math.OC nlin.AO
Event-triggered Consensus for Multi-agent Systems with Asymmetric and Reducible Topologies
研究了具有非对称可约拓扑结构的多智能体系统的一致性问题。提供集中式事件触发规则,减少系统更新频率;每个智能体的扩散耦合反馈基于其内邻居的最新观测,系统的下一个观测时间由基于所有智能体信息的准则触发。首先考虑连续监控的情况,即所有智能体的瞬时状态都可以被观察到。证明了如果网络拓扑结构具有生成树,则集中式事件触发耦合策略可以实现多Agent系统的一致性。然后将结果推广到不连续监控,系统提前计算下一个触发时间,而不必连续观察所有代理的状态。最后通过数值仿真实例验证了理论结果的有效性。
2014-07-05 math.OC nlin.AO
Self-triggered Consensus of Multi-agent Systems with Quantized Relative State Measurements
本文针对无向图上的一阶连续时间多智能体系统,提出量化与自触发采样的联合设计方法,实现渐近一致性并保证事件间隔严格为正,采样时间由含Lambert W函数的迭代过程显式确定。
2023-10-14 cs.SY eess.SY math.OC
Event-Triggered Resilient Consensus of Networked Euler-Lagrange Systems Under Byzantine Attacks
针对拜占庭攻击下网络化欧拉-拉格朗日系统的一致性问题,提出一种基于辅助变量构造的弹性决策算法,并结合事件触发通信放宽对攻击者行为模式的约束,通过案例研究验证其有效性。
2025-07-21 cs.SY eess.SY math.OC
Pull-Based Distributed Event-triggered Consensus for Multi-agent Systems with Directed Topologies
Fudan University(复旦大学);The University of Warwick(华威大学)
本文研究了基于拉式事件触发反馈控制的共识问题,针对一般有向拓扑结构,提出基于邻居最新触发时间和下一次触发时间的扩散耦合反馈策略,并通过数值例子验证了理论结果。
2015-04-24 cs.SY eess.SY math.OC
Event-Triggered Consensus of Homogeneous and Heterogeneous Multi-Agent Systems with Jointly Connected Switching Topologies
研究了满足联合连通条件的交换网络的分布式基于事件的一致性问题。研究了同构线性网络的状态一致性和异构线性网络的输出一致性。设计了两种基于局部采样信息的基于事件的协议,无需求解任何矩阵方程或不等式。理论分析表明,所提出的基于事件的协议保证实现共识和排除Zeno行为的联合连接无向交换图。这些协议不依赖于网络拓扑的全局知识,并且独立于交换规则,可以以完全分布式的方式设计和使用。它们能够避免控制器更新或触发功能监视的连续信息交换,这保证了所提出的协议的可行性。
2020-09-22 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Event-Triggered Algorithms for Finite-Time Privacy-Preserving Quantized Average Consensus
在本文中,我们考虑的问题,隐私保护的平均共识问题时,节点之间的通信是量化的。更具体地说,我们考虑一种设置,其中网络中的一些节点是好奇的,但不是恶意的,它们试图根据它们在操作期间接收的数据来识别其他节点的初始状态(而不会以任何其他方式干扰计算),而网络中的一些节点希望确保它们的初始状态不能被好奇的节点准确地推断出来。我们提出了两个隐私保护的事件触发的量化平均共识算法,可以遵循任何节点希望保持其隐私,而不是透露它有助于平均计算的初始状态。网络中的每个节点(包括好奇节点)都被允许执行隐私保护算法或其底层的平均共识算法。在一定的拓扑条件下,这两种算法允许采用隐私保护协议的节点保持其初始量化状态的隐私,同时在有限步之后获得初始状态的精确平均值。
2021-02-12 cs.SY eess.SY 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
An Operator-Theoretic Approach to Robust Event-Triggered Control of Network Systems with Frequency-Domain Uncertainties
在本文中,我们研究的鲁棒性的事件触发一致性算法对频域的不确定性。结果表明,事件触发引起的采样误差实质上是线性有限增益$\mathcal{L}_2$稳定算子作用于采样状态一致性误差的镜像,事件触发机制等价于在反馈系统中引入一个负反馈环.在此基础上,分别研究了具有加性动态不确定性和网络乘性不确定性的事件触发网络系统的鲁棒一致性问题。在这两种情况下,控制器的参数之间的定量关系,网络拓扑的拉普拉斯矩阵,以及对非周期事件触发和频域不确定性的鲁棒性被揭开。此外,事件触发的动态平均一致性(DAC)问题也进行了研究,其中的采样误差被证明是非线性有限增益算子的图像。分析了该算法的鲁棒性能,结果表明,该算法的鲁棒性和性能与拉普拉斯矩阵的特征比成负相关。最后通过仿真实例验证了所得到的结果。
2022-03-04 cs.SY eess.SY math.OC
On a Potential Game-theoretic Approach to Event-triggered Distributed Resource Allocation
本文提出了一种潜在的博弈论方法来解决多智能体系统中的事件触发的分布式资源分配。提出了种群的适应度动态,并将其作为一种线性变参数动态来实现事件触发的分布式资源分配。首先,它是动态类似于共识协议,是等效的复制动态。此外,还推导出了确保采样间隔的最小时间界限以避免Zeno行为的条件。一个经济调度问题来说明理论结果。
2018-07-23 math.OC
Structure-Based Self-Triggered Consensus in Networks of Multiagents with Switching Topologies
Xidian University(西安电子科技大学);Fudan University(复旦大学)
本文提出了一种新的自触发一致性算法,通过智能体耦合结构决定更新时间,建立了新的分析框架证明算法收敛性,并扩展到具有切换拓扑的网络,提供了可调节的更新时间区间。
2015-01-29 cs.SY eess.SY math.OC
DiscreteCommunication and ControlUpdating in Event-Triggered Consensus
Tongji University(同济大学);Shanghai Research Institute for Intelligent Autonomous Systems(上海智能自主系统研究院);Beijing Institute of Technology(北京理工大学);Yangtze Delta Region Academy of Beijing Institute of Technology(北京理工大学长三角研究院);Peking University(北京大学)
本文研究了一致性控制问题面临的三个基本要求,即,离散控制更新的每个代理,离散时间相邻代理之间的通信,以及完全分布式的方式,控制器的实现,而不需要任何全局信息的整个网络拓扑。现有的相关结果最多只能满足一个或两个需求是不适用的,在本文中,我们建立了一个新的框架来解决离散通信和控制的完全分布式共识问题。在这个框架中的第一个关键点是控制器的设计,只更新在离散事件的时刻,不依赖于全局信息,通过引入时变增益的启发自适应控制技术。另一个关键点是新的动态触发功能,是独立于相邻代理之间的相对信息的发明。在此框架下,我们提出了无向图的完全分布式状态反馈事件触发协议,并进一步研究了输出反馈控制和有向图的更复杂情况.最后,数值例子验证了所提出的事件触发协议的有效性。
2022-10-26 cs.AI cs.SY eess.SY
Periodic Event-Triggered Synchronization of Linear Multi-agent Systems with Communication Delays
多智能体系统的合作,以实现全球目标通常是有限的传感器,驱动和通信问题。在局部水平上,连续测量和致动仅通过使用测量和处理信息的数字机制来近似,以便在离散时刻计算和更新新的控制输入值。与其他代理或子系统的交互通常通过具有有限带宽的数字通信信道进行,其中连续时间信号的传输是不可能的。此外,通信信道可能会受到其他缺陷的影响,例如时变延迟。本文研究了由一般线性动力学描述的多智能体系统的一致性(或状态轨迹的同步)问题,这些系统用无向图连接.提出了一种事件触发的共识协议,其中每个代理实现其邻居状态的离散化和解耦模型。这种方法不仅避免了代理之间的连续通信的需要,而且还提供了一种分散的方法,用于在存在时变通信延迟的情况下传输信息,其中每个代理仅基于本地信息来决定其自己的广播时刻。与周期性和采样数据实现相比,该方法为调度信息广播提供了更大的灵活性。每个代理使用离散化模型允许周期性事件触发策略,其中不需要连续驱动和连续测量状态。
2015-04-14 math.OC
Distributed Dynamic Event-Triggered Control for Multi-Agent Systems
针对事件触发控制的多智能体系统,提出了两种分布式动态触发律来解决一致性问题。与现有的触发律相比,所提出的触发律包含了内部动态变量,这些动态变量对保证触发时间序列不出现Zeno行为起着至关重要的作用.一些现有的触发律是我们的动态触发律的特例。在底层图为无向连通图的条件下,证明了所提出的动态触发律与事件触发控制相结合,使得每个智能体的状态指数收敛于智能体初态的平均值.数值模拟表明了理论结果的有效性,并表明动态触发律导致驱动更新和智能体间通信的减少。
2017-04-18 math.OC
A Distributed Time-Varying Optimization Approach Based on an Event-Triggered Scheme
针对分布式时变优化问题,本文在分布式神经动力学框架下提出事件触发控制器,通过离散时刻通信和积分模态技术降低通信能耗与计算成本,并以电池充电示例验证有效性。
2024-10-25 math.OC
Distributed event-triggered aggregative optimization with applications to price-based energy management
本文针对基于价格的能源管理中的分布式聚合优化问题,提出一种结合梯度动力学与动态平均一致性估计器的双时间尺度连续时间算法,证明其指数收敛性,并研究了事件触发通信实现,通过分布式能源管理仿真验证了方法的有效性。
2023-09-25 math.OC
Robust self-triggered coordination with ternary controllers
University of Groningen(格罗宁根大学);Sapienza Università di Roma(罗马第一大学);Politecnico di Torino(都灵理工大学)
本文在混合动力系统框架下,结合三元控制器与自触发通信策略设计协调方案,证明有限时间收敛到一致状态邻域,并研究对时钟偏差、延迟和通信精度的鲁棒性,同时提出时变控制器和自触发“闲聊”协调两种变体。
2012-05-31 cs.SY eess.SY math.OC
Robust Dynamic Event-Triggered Coordination With a Designable Minimum Inter-Event Time
本文回顾了经典的多智能体平均共识问题,在过去的十年中,许多不同的事件触发控制策略已被提出。这些作品的许多最早的版本得出结论渐近稳定性没有证明芝诺行为,或死锁,不发生沿轨迹的系统。解决这个问题的更近的作品:(i)提出使用驻留时间,其迫使事件间时间远离零的下界,但牺牲渐近收敛以换取实际收敛(或收敛到邻域);(ii)保证非芝诺行为和渐近收敛,但不提供正的最小事件间时间保证;或(iii)不是完全分布的。此外,绝大多数的这些作品没有提供任何形式的鲁棒性分析的事件触发策略。更具体地说,如果任意小的干扰可以消除非芝诺属性,那么理论上正确的算法实际上可能无法实现。相反,这项工作第一次提出了一个完全分布式的,强大的,动态的事件触发的算法,一般有向通信网络,所需的积极的最小事件间的时间可以选择由每个代理在一个分布式的方式。模拟结果说明了我们的结果。
2020-05-22 math.OC
Event-triggered Finite-time Control Using Inverse-optimal Implicit Lyapunov Function
研究了基于隐式李雅普诺夫函数的高阶系统的事件触发有限时间控制问题。通过构造一个逆优化问题,得到了ILF的一个新的表达式。通过精心设计事件触发机制,保证了闭环系统的平凡解是全局有限时间稳定的,且不存在Zeno现象。扩展到一个多智能体系统的情况下,研究了有限时间跟踪控制驱动器的所有代理达成共识。所得到的理论结果得到了数值模拟的支持。
2022-11-09 cs.SY eess.SY math.OC
Distributed Periodic Event-triggered Control of Nonlinear Multi-Agent Systems
我们提出了一个通用的基于仿真的框架,以解决基于分组的网络上的多代理系统的分布式控制。我们考虑的设置,其中信息仅在(非均匀)采样时间和数据包接收到未知的延迟。我们设计了本地动态周期性事件触发机制来生成传输。触发机制可以在非同步数字平台上运行,即,我们确保必须仅在异步采样时间验证条件,异步采样时间对于每个平台可能不同。不同的稳定性和性能特征,可以被认为是我们遵循一个一般的耗散为基础的方法。此外,通过设计保证了无Zeno特性。结果表明,在一个共识问题。
2022-05-23 cs.SY eess.SY math.OC
(Corrected Version) Push-LSVRG-UP: Distributed Stochastic Optimization over Unbalanced Directed Networks with Uncoordinated Triggered Probabilities
针对非平衡有向网络下多智能体系统的大规模凸有限和优化问题,提出结合push-sum技术与非协调触发概率分布式LSVRG的Push-LSVRG-UP算法,具备加速线性收敛、低存储与低迭代复杂度优势,经真实数据集实验验证了实用性与性能提升。
2025-05-17 cs.SY eess.SY math.OC
Hierarchical clustering and dimensional reduction for optimal control of large-scale agent-based models
针对大规模 ABM 最优控制的维度难题,提出结合智能体聚类与 POD 投影降阶的反馈控制框架,并在观点动力学模型中验证其效率与应用价值。
2025-07-25 cs.NA math.NA math.OC