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考虑量化输入信号的多智能体系统自适应输出反馈编队跟踪控制 None

Jing-lin HU, Xiu-xia SUN, Lei HE, Ri LIU, Xiong-feng DENG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第9期页码 1086-1097 doi: 10.1631/FITEE.1601801

摘要：针对带有不确定性和量化输入信号的多智能体系统的编队跟踪控制问题，提出一种自适应输出反馈控制方法。利用非线性模型描述智能体系统，其中包含未知参数和不可测状态。建立一个高增益状态观测器以估测系统不可测状态。在高增益观测器和迟滞量化器基础上，设计自适应输出反馈控制方法，并确定控制系统的参数设置方法。稳定性分析证明该控制方法能使多智能体系统跟踪参考航迹并保持编队队形。同时，闭环系统中的所有信号均能保持有界。最后，仿真实验表明该控制方法的有效性。

关键词：多智能体系统；自适应输出反馈；编队跟踪；迟滞量化

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不确定二阶非线性多智能体系统时变编队跟踪控制 None

Jian-wen XU, Kaoru OTA, Mian-xiong DONG, An-feng LIU, Qiang LI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2018年第19卷第12期页码 1546-1557 doi: 10.1631/FITEE.1800519

摘要：研究了含未知非线性动态和外界干扰的二阶多智能体系统时变编队跟踪控制问题。在所考虑的时变编队跟踪控制中，每个跟踪者在完成预设编队的同时，需要跟踪领导者轨迹。将未知非线性动态和外界干扰视为每个多智能体的扩张状态，并设计扩张状态观测器对扩张状态进行在线观测。在此基础上，提出基于扩张状态观测器的时变编队跟踪控制协议。理论分析表明，所设计的时变编队跟踪控制协议能够保证观测器观测误差和多智能体系统时变编队跟踪误差收敛至任意小。最后，将所设计的时变编队跟踪协议应用于无人机目标合围问题，验证了该方法的有效性。

关键词：多智能体系统；时变编队；编队跟踪；非线性动态；扩张状态观测器

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无人机仿射编队跟踪控制研究 Research Articles

李慧铭,陈浩,王祥科

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第6期页码 909-919 doi: 10.1631/FITEE.2100109

摘要：

本文聚焦固定翼无人机集群仿射编队跟踪控制问题，其中固定翼无人机被建模为具有非对称速度约束的独轮车。无人机集群控制目标是生成并跟踪一个由名义编队仿射变换得到的时变目标编队。针对这一目标，在领航跟随者编队控制框架下，提出一种基于应力矩阵的分布式编队控制策略，并从理论上证明，跟随者在跟踪不同飞行轨迹的同时，能够收敛到由领航者位置决定的期望位置，实现编队队形的仿射变换。数值仿真结果证实，所提仿射编队控制策略能有效提高机动性。

关键词：仿射编队；固定翼无人机；多智能体系统

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带有预设性能的高阶多输入多输出非线性系统自适应跟踪控制 Research Articles

王雪娆1,2,王庆领1,2,孙长银1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第7期页码 986-1001 doi: 10.1631/FITEE.2000145

摘要：本文针对一类不确定多输入多输出非线性系统提出一种基于观测器的自适应预设性能跟踪控制策略，同时考虑了系统中可能存在的不确定性。为估计被控系统中的不确定性以及外部扰动，本文构建了一类新颖的有限时间神经网络干扰观测器。此外，为保证系统可以达到预设性能，采用一类误差转换方法，可以将时变约束转换为一种等价的非时变约束。随后，基于障碍李雅普诺夫函数以及反步方法，提出一种基于观测器的跟踪控制策略。经证明，本文所设计的控制方法可以使闭环系统所有信号实现有界，跟踪误差满足预设的时变性能指标。最后，无人机系统数值仿真结果验证了所提控制策略的有效性。

关键词：自适应跟踪控制；预设性能；输入饱和；干扰观测器；神经网络

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具有区域约束的一阶多智能体系统的有限时间编队控制 Research Articles

杨正全1,潘小芳1,张青1,陈增强2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第1期页码 1-140 doi: 10.1631/FITEE.2000177

摘要：研究具有区域约束的多智能体系统的有限时间编队控制问题。多智能体具有一阶动力学和一个共同目标区域。提出一种利用局部信息和交互作用的控制算法。如果通信图是无向连通的以及所设计框架是刚性的，证明该控制器可用于解决具有目标区域的编队问题。该控制算法可控制所有智能体在有限时间内进入所需区域，同时达到并保持所需队形。

关键词：有限时间编队；多智能体系统；渐进收敛；约束集；李雅普诺夫定理

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输入饱和下多智能体系统最优一致性控制：一类非零和博弈方法 Research Article

李洪阳1,2,魏庆来1,2,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1010-1019 doi: 10.1631/FITEE.2200010

摘要：本文针对输入饱和下的多智能体系统，提出一种最优一致性控制方法。引入多智能体博弈理论，将最优一致性控制问题转化为多智能体非零和博弈。提出脱策强化学习方法，在系统模型未知情况下获得Nash平衡解；引入评判神经网络和执行神经网络实现所提方法。理论分析显示迭代控制律收敛到Nash平衡。仿真实验验证了所提方法的有效性。

关键词：最优一致性控制；多智能体系统；非零和博弈；自适应动态规划；输入饱和；脱策强化学习；策略迭代

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多智能体系统的二分异步脉冲跟踪一致性 Research Article

张玲忠1,李媛媛2,楼俊钢3,卢剑权4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第10期页码 1522-1532 doi: 10.1631/FITEE.2100122

摘要：

本文研究了多智能体系统如何通过实施异步脉冲控制输入实现分布式二分领导跟随一致性。所提出的异步脉冲控制方法不要求所有多智能体的脉冲信号同时发生。多智能体系统相邻节点之间的通信链路存在合作或竞争关系。在领导者控制输入非零的情况下，得到了在闭环多智能体系统中实现二分异步脉冲跟踪一致性的充分条件。本文讨论了更广泛的异步脉冲效应范围。所设计的控制器反馈部分可有效对抗脉冲扰动。给出了估计脉冲增益边界和异步脉冲区间的简单代数条件。最后，通过数值仿真验证了理论结果的合理性。

关键词：二分追踪；多智能体系统；异步脉冲；一致性

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基于ANFIS系统的基结构自适应生成

李旲,胡云昌,曹宏铎

《中国工程科学》 2004年第6卷第10期页码 24-27

摘要：

以形成基结构智能自动生成系统为目标，以并行自适应神经-模糊推理系统（ANFIS）为工具，建立了具有桁架拓扑结构智能自动生成功能的并行ANFIS系统，并将形态化拓扑结构进行抽象数字提取，作为系统的输入输出数据最后的计算结果表明，这里使用的基于ANFIS系统的桁架结构智能自动生成方法是有效的，能够按照用户要求生成合理的桁架基结构拓扑形式。

关键词：桁架 ANFIS 智能自适应

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状态受限吸气式高超声速飞行器自适应跟踪控制 Article

Gong-jun LI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第5期页码 599-614 doi: 10.1631/FITEE.1500464

摘要：本文研究了纵向通道吸气式高超声速飞行器的状态受限自适应跟踪控制问题，其中，速度、高度和攻角均要求跟踪给定的参考曲线。通过选择俯仰角作为新的输出并设计合适的俯仰角参考曲线，提出了一种新颖的间接攻角跟踪策略。基于重新定义的输出（即：速度、高度和俯仰角），给出了一种基于修正的退步控制器设计方法，其中，障碍李雅普诺夫函数用来求解控制增益未知情况下的状态受限控制问题。稳定性分析表明本方法实现了跟踪控制的目标，同时所有的闭环信号有界，状态始终满足给定约束。数值仿真验证了本方法的有效性。

关键词：高超声速飞行器；约束；输出重定义；障碍李雅普诺夫函数

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桁架结构智能布局优化系统

李旲,胡云昌,曹宏铎

《中国工程科学》 2003年第5卷第2期页码 75-79

摘要：构造了一个完整的桁架结构智能布局优化系统，该系统由5 个模块组成，具有智能、自适应的特点，在确定了结构选型情况下，可以自动完成从基结构的智能自动建立到结构布局寻优的全过程。经实例验证，系统性能稳定，可以得到满足要求的结构布局优化解。

关键词：布局优化智能优化系统自适应

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基于线性二次最优化的多智能体编队控制

Chang-bin Yu, Yin-qiu Wang, Jin-liang Shao,brad.yu@anu.edu.au,wh6508@gmail.com,jinliangshao@126.com

《信息与电子工程前沿（英文）》 2016年第17卷第2期页码 96-109 doi: 10.1631/FITEE.1500490

摘要：本文研究了三种情况下单积分器多智能体系统基于线性二次最优性能指标的编队控制问题，并设计相应的控制算法保证多智能体系统在完成编队的基础上使所定义的性能指标达到最优。方法：应用代数图论以及矩阵理论的相关知识，针对无物理耦合的多智能体系统，通过求解代数里卡蒂方程，设计智能体之间的网络连接拓扑以及局部反馈矩阵，保证多智能体系统在完成编队的同时相应的LQR指标最优。针对有物理耦合的多智能体系统，同样通过求解代数里卡蒂方程，得到相应的网络连接拓扑以及局部反馈矩阵，保证多智能体系统在完成编队的基础上使相应的LQR指标最优；针对有物理耦合但无法设计网络拓扑的多智能体系统结论：对于无物理耦合单积分器多智能体的编队问题与有物理耦合单积分器多智能体的编队问题，分别设计网络连接拓扑以及局部反馈矩阵，在多智能体系统完成编队的基础上保证相应的性能指标达到最优。对于有物理耦合但无法改变通讯网络拓扑的单积分器多智能体系统编队问题，设计最优局部反馈增益，在多智能体系统完成编队的同时保证性能指标最优。

关键词：线性二次最优；编队控制；代数里卡蒂方程；最优控制；多智能体系统

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基于离散系统滑模控制的有限时间领导—跟随一致性 Research Article

宋睿卓1,2,邢适1,2,许镇3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1057-1068 doi: 10.1631/FITEE.2100565

摘要：研究了离散时间二阶多智能体系统在外部干扰约束下的有限时间领导—跟随一致性问题。首先利用自适应滑模控制理论，设计了一种新的有限时间一致性方案。自适应控制律是在传统滑模趋近律基础上改进设计的，其优点是减少抖振并保持对干扰的不变性。此外，通过给出一个离散李雅普诺夫函数，证明了离散时间二阶多智能体系统的有限时间稳定性。

关键词：有限时间；领导—跟随一致性；自适应滑模控制；多智能体系统

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具有极点区域约束的广义模糊系统的输出反馈控制

高丹,曹媛媛

《中国工程科学》 2006年第8卷第4期页码 63-67

摘要：

针对模糊广义系统，将动态输出反馈控制器设计问题转化为一组矩阵不等式的可行解问题，使得闭环系统不仅具有鲁棒性能，而且能把闭环系统极点配置在一个给定的圆形区域内，从而保证系统具有期望的动态性能。

关键词：模糊广义系统动态输出反馈线性矩阵不等式

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多智能体分布式智能控制在VAV空调系统中的应用

张宏伟,吴爱国,盛涛

《中国工程科学》 2006年第8卷第7期页码 58-62

摘要：

针对变风量（VAV）空调系统的特性，将VAV系统分解为多个智能体，提出了基于多智能体技术的分布式智能控制方法，有效地解决了变风量空调系统回路间的解耦和协调问题。建立了VAV系统的动态仿真程序，仿真结果表明该控制方法是有效的。

关键词：变风量智能体多智能体系统分布式智能控制

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一类Lipschitz非线性系统的事件触发动态输出反馈控制 Research Article

刘智倩,楼旭阳,贾佳佳

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第11期页码 1684-1699 doi: 10.1631/FITEE.2100552

摘要：

本文研究一类Lipschitz非线性系统的动态输出反馈控制问题。首先，针对该系统设计了一个连续时间控制器，并且给出了系统稳定的充分条件。其次，针对该Lipschitz非线性系统提出一种新的事件触发机制，在该触发机制中引入了新的事件触发条件，并构建了事件触发控制下的闭环混杂系统。在混杂系统框架下建立了闭环系统稳定的充分条件。最后，通过在神经网络系统和基因调控网络系统中的数值仿真验证了理论结果及所提方法的优越性。