?作者簡(jiǎn)介熱愛(ài)科研的Matlab仿真開(kāi)發(fā)者擅長(zhǎng)數(shù)學(xué)建模、數(shù)據(jù)處理、算法改進(jìn)、程序設(shè)計(jì)科研仿真。 往期回顧關(guān)注個(gè)人主頁(yè)完整代碼獲取 定制創(chuàng)新 論文復(fù)現(xiàn)私信個(gè)人信條做科研博學(xué)之、審問(wèn)之、慎思之、明辨之、篤行之是為博學(xué)慎思明辨篤行。 內(nèi)容介紹實(shí)際工程場(chǎng)景中的多智能體單元普遍存在內(nèi)在非線性動(dòng)力學(xué)特性傳統(tǒng)線性一致性協(xié)議在有向通信網(wǎng)絡(luò)下難以保證所有智能體的狀態(tài)最終收斂到共同值嚴(yán)重制約了異構(gòu)多智能體集群在復(fù)雜場(chǎng)景下的協(xié)同應(yīng)用。本研究面向強(qiáng)連通有向拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)為每個(gè)智能體的動(dòng)力學(xué)模型引入非線性耦合項(xiàng)基于圖論、矩陣?yán)碚撆cLyapunov直接方法構(gòu)建非線性分布式一致性協(xié)議嚴(yán)格推導(dǎo)出保證系統(tǒng)漸近收斂到一致的充分條件通過(guò)引入廣義代數(shù)連通度概念定量描述有向網(wǎng)絡(luò)的共識(shí)收斂能力。仿真測(cè)試結(jié)果表明該控制方案在存在非線性動(dòng)力學(xué)、通信拓?fù)錇榉菍?duì)稱有向的場(chǎng)景下所有智能體的狀態(tài)可在3.2s內(nèi)實(shí)現(xiàn)全局漸近一致相比傳統(tǒng)線性一致性協(xié)議收斂速度提升47%對(duì)局部通信擾動(dòng)的魯棒性顯著增強(qiáng)可直接應(yīng)用于無(wú)人機(jī)編隊(duì)、移動(dòng)機(jī)器人集群協(xié)同等實(shí)際多智能體工程場(chǎng)景。關(guān)鍵詞非線性多智能體系統(tǒng)有向拓?fù)浞植际揭恢滦苑蔷€性協(xié)議Lyapunov穩(wěn)定性代數(shù)連通度一、引言多智能體系統(tǒng)的分布式一致性問(wèn)題是集群協(xié)同控制領(lǐng)域的核心基礎(chǔ)問(wèn)題其核心目標(biāo)是僅通過(guò)智能體之間的局部鄰域信息交互讓所有智能體的狀態(tài)最終收斂到完全相同的共同值?，F(xiàn)有大量研究大多聚焦于無(wú)向通信網(wǎng)絡(luò)下的線性動(dòng)力學(xué)多智能體系統(tǒng)但在實(shí)際工程場(chǎng)景中智能體之間的無(wú)線通信鏈路天然具備非對(duì)稱的單向傳輸特性最終形成的通信網(wǎng)絡(luò)是典型的有向拓?fù)渫瑫r(shí)智能體自身的物理運(yùn)動(dòng)方程普遍存在強(qiáng)非線性特性——例如四旋翼無(wú)人機(jī)的姿態(tài)動(dòng)力學(xué)、移動(dòng)機(jī)器人的運(yùn)動(dòng)學(xué)模型都包含不可忽略的非線性項(xiàng)傳統(tǒng)的線性一致性協(xié)議在這類(lèi)場(chǎng)景下會(huì)出現(xiàn)收斂速度慢、甚至完全無(wú)法達(dá)成一致的問(wèn)題?，F(xiàn)有針對(duì)有向網(wǎng)絡(luò)的一致性研究大多局限于純線性動(dòng)力學(xué)模型僅能實(shí)現(xiàn)智能體的漸近常值速度共識(shí)無(wú)法適配智能體存在固有非線性動(dòng)力學(xué)的復(fù)雜場(chǎng)景這類(lèi)場(chǎng)景下即使達(dá)成速度共識(shí)智能體依然會(huì)以時(shí)變速度持續(xù)運(yùn)動(dòng)傳統(tǒng)線性協(xié)議完全無(wú)法處理這類(lèi)復(fù)雜情況。本研究面向有向定向網(wǎng)絡(luò)為每個(gè)智能體的動(dòng)力學(xué)引入非線性項(xiàng)構(gòu)建完全適配非線性場(chǎng)景的分布式一致性協(xié)議通過(guò)嚴(yán)格的理論推導(dǎo)得到系統(tǒng)達(dá)成全局一致的充分條件最終實(shí)現(xiàn)非線性多智能體在有向拓?fù)湎碌母咝Х€(wěn)定共識(shí)。?? 運(yùn)行結(jié)果 參考文獻(xiàn)更多免費(fèi)數(shù)學(xué)建模和仿真教程關(guān)注領(lǐng)取團(tuán)隊(duì)擅長(zhǎng)輔導(dǎo)定制多種科研領(lǐng)域MATLAB仿真助力科研夢(mèng)#各類(lèi)智能優(yōu)化算法改進(jìn)及應(yīng)用#生產(chǎn)調(diào)度 #經(jīng)濟(jì)調(diào)度#裝配線調(diào)度#充電優(yōu)化#車(chē)間調(diào)度#發(fā)車(chē)優(yōu)化#水庫(kù)調(diào)度#三維裝箱#物流選址#貨位優(yōu)化#公交排班優(yōu)化#充電樁布局優(yōu)化#車(chē)間布局優(yōu)化#集裝箱船配載優(yōu)化#水泵組合優(yōu)化#解醫(yī)療資源分配優(yōu)化#設(shè)施布局優(yōu)化#可視域基站和無(wú)人機(jī)選址優(yōu)化#背包問(wèn)題#風(fēng)電場(chǎng)布局#時(shí)隙分配優(yōu)化#最佳分布式發(fā)電單元分配#多階段管道維修#工廠-中心-需求點(diǎn)三級(jí)選址問(wèn)題 #應(yīng)急生活物質(zhì)配送中心選址#基站選址#道路燈柱布置#樞紐節(jié)點(diǎn)部署#輸電線路臺(tái)風(fēng)監(jiān)測(cè)裝置#集裝箱調(diào)度 #機(jī)組優(yōu)化 #投資優(yōu)化組合 #云服務(wù)器組合優(yōu)化#天線線性陣列分布優(yōu)化#CVRP問(wèn)題#VRPPD問(wèn)題#多中心VRP問(wèn)題#多層網(wǎng)絡(luò)的VRP問(wèn)題#多中心多車(chē)型的VRP問(wèn)題 # 動(dòng)態(tài)VRP問(wèn)題 #雙層車(chē)輛路徑規(guī)劃2E-VRP #充電車(chē)輛路徑規(guī)劃EVRP #油電混合車(chē)輛路徑規(guī)劃#混合流水車(chē)間問(wèn)題#訂單拆分調(diào)度問(wèn)題#公交車(chē)的調(diào)度排班優(yōu)化問(wèn)題#航班擺渡車(chē)輛調(diào)度問(wèn)題#選址路徑規(guī)劃問(wèn)題#港口調(diào)度#港口岸橋調(diào)度#停機(jī)位分配#機(jī)場(chǎng)航班調(diào)度#泄漏源定位#冷鏈#時(shí)間窗#多車(chē)場(chǎng)等#選址優(yōu)化#港口岸橋調(diào)度優(yōu)化#交通阻抗#重分配#停機(jī)位分配#機(jī)場(chǎng)航班調(diào)度#通信上傳下載分配優(yōu)化#機(jī)器學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)時(shí)序#回歸#分類(lèi)#聚類(lèi)和降維#bp時(shí)序#回歸預(yù)測(cè)和分類(lèi)#ENS聲神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序#回歸預(yù)測(cè)和分類(lèi)#SVM#CNN-SVM#LSSVM#RVM支持向量機(jī)系列時(shí)序#CNN#TCN#GCN卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系列時(shí)序#ELM#KELM#RELM#DELM極限學(xué)習(xí)機(jī)系列時(shí)序#GRU#Bi-GRU#CNN-GRU#CNN-BiGRU門(mén)控神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序#ELMAN遞歸神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序#LSTM#BiLSTM#CNN-LSTM#CNN-BiLSTM/長(zhǎng)短記憶神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系列時(shí)序#RBF徑向基神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序#DBN深度置信網(wǎng)絡(luò)時(shí)序#FNN模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)時(shí)序#RF隨機(jī)森林時(shí)序#回歸預(yù)測(cè)和分類(lèi)#BLS寬度學(xué)習(xí)時(shí)序#回歸預(yù)測(cè)和分類(lèi)#PNN脈沖神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類(lèi)#模糊小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)預(yù)測(cè)和分類(lèi)#XGBOOST集成學(xué)習(xí)時(shí)序#回歸預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)和分類(lèi)#Transform各類(lèi)組合時(shí)序#回歸預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)和分類(lèi)#風(fēng)電預(yù)測(cè)#光伏預(yù)測(cè)#電池壽命預(yù)測(cè)#輻射源識(shí)別#交通流預(yù)測(cè)#負(fù)荷預(yù)測(cè)#股價(jià)預(yù)測(cè)#PM2.5濃度預(yù)測(cè) #電池健康狀態(tài)預(yù)測(cè)#用電量預(yù)測(cè)#水體光學(xué)參數(shù)反演#NLOS信號(hào)識(shí)別#地鐵停車(chē)精準(zhǔn)預(yù)測(cè)#變壓器故障診斷#圖像處理方面#圖像識(shí)別 #圖像分割#圖像檢測(cè)#圖像隱藏#圖像配準(zhǔn)#圖像拼接#圖像融合#圖像增強(qiáng)#圖像壓縮感知#路徑規(guī)劃方面#旅行商問(wèn)題TSP #車(chē)輛路徑問(wèn)題VRP #MVRP#CVRP#VRPTW等 #無(wú)人機(jī)三維路徑規(guī)劃#無(wú)人機(jī)協(xié)同#無(wú)人機(jī)編隊(duì)#機(jī)器人路徑規(guī)劃#柵格地圖路徑規(guī)劃#多式聯(lián)運(yùn)運(yùn)輸問(wèn)題#充電車(chē)輛路徑規(guī)劃EVRP #雙層車(chē)輛路徑規(guī)劃2E-VRP #油電混合車(chē)輛路徑規(guī)劃 #船舶航跡規(guī)劃 #全路徑規(guī)劃規(guī)劃 # 倉(cāng)儲(chǔ)巡邏 #公交車(chē)時(shí)間調(diào)度#水庫(kù)調(diào)度優(yōu)化#多式聯(lián)運(yùn)優(yōu)化#無(wú)人機(jī)應(yīng)用方面#無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃 #無(wú)人機(jī)控制#無(wú)人機(jī)編隊(duì)#無(wú)人機(jī)協(xié)同#無(wú)人機(jī)任務(wù)分配#無(wú)人機(jī)安全通信軌跡在線優(yōu)化#車(chē)輛協(xié)同無(wú)人機(jī)路徑規(guī)劃 ##通信方面#傳感器部署優(yōu)化 #通信協(xié)議優(yōu)化#路由優(yōu)化#目標(biāo)定位優(yōu)化#Dv-Hop定位優(yōu)化 #Leach協(xié)議優(yōu)化#WSN覆蓋優(yōu)化#組播優(yōu)化#RSSI定位優(yōu)化#水聲通信#通信上傳下載分配#信號(hào)處理方面#信號(hào)識(shí)別 #信號(hào)加密#信號(hào)去噪#信號(hào)增強(qiáng)#雷達(dá)信號(hào)處理#信號(hào)水印嵌入提取#肌電信號(hào)#腦電信號(hào)#信號(hào)配時(shí)優(yōu)化#心電信號(hào)#DOA估計(jì)#編碼譯碼#變分模態(tài)分解#管道泄漏#濾波器#數(shù)字信號(hào)處理傳輸分析去噪 #數(shù)字信號(hào)調(diào)制#誤碼率#信號(hào)估計(jì)#DTMF#信號(hào)檢測(cè)#電力系統(tǒng)方面#微電網(wǎng)優(yōu)化 #無(wú)功優(yōu)化#配電網(wǎng)重構(gòu)#儲(chǔ)能配置#有序充電#MPPT優(yōu)化#家庭用電#電/冷/熱負(fù)荷預(yù)測(cè) #電力設(shè)備故障診斷#電池管理系統(tǒng)BMSSOC/SOH估算粒子濾波/卡爾曼濾波 #多目標(biāo)優(yōu)化在電力系統(tǒng)調(diào)度中的應(yīng)用#光伏MPPT控制算法改進(jìn)擾動(dòng)觀察法/電導(dǎo)增量法 #電動(dòng)汽車(chē)充放電優(yōu)化#微電網(wǎng)日前日內(nèi)優(yōu)化#儲(chǔ)能優(yōu)化#家庭用電優(yōu)化#供應(yīng)鏈優(yōu)化\智能電網(wǎng)分布式能源經(jīng)濟(jì)優(yōu)化調(diào)度#虛擬電廠#能源消納#風(fēng)光出力#控制策略#多目標(biāo)優(yōu)化#博弈能源調(diào)度#魯棒優(yōu)化