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间歇通信下基于采样数据的二阶多智能体系统包含控制 Research Articles

王付永1,2,刘忠信1,2,陈增强1,2

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第8期页码 1059-1067 doi: 10.1631/FITEE.2000204

摘要：在间歇通信且智能体间相对速度不可测的情况下，基于采样位置数据研究了二阶多智能体系统的包含控制问题，提出一种基于间歇采样位置测量的二阶分布式包含控制器。通过分析系统控制增益、拉普拉斯矩阵特征值、采样周期和通信宽度之间的关系，得到二阶多智能体系统在间歇通信下实现包含控制的充要条件。最后，通过仿真实例验证了理论结果的正确性和有效性。

关键词：包含控制；二阶多智能体系统；采样位置数据；间歇通信；通信宽度

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具有领航者的二阶非线性多智能体系统在外部扰动下的同步控制 None

Mao-bin LU, Lu LIU

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第1期页码 88-94 doi: 10.1631/FITEE.1800611

摘要：研究了一类异质二阶非线性多智能体系统在外部扰动影响下的同步控制问题。其中，非线性系统允许包含可线性参数化的未知参数。提出一种新颖的分布式控制器，此控制器依赖于系统的相对状态，因此可以在多智能体系统之间没有通讯的情况下应用。通过Barbalat引理，证明此分布式控制器可求解二阶非线性多智能体系统的同步控制问题。对一组Van der Pol振荡器进行同步控制的应用示例验证了主要结果的有效性。

关键词：多智能体系统；同步控制；分布式控制

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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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基于非脆弱采样数据控制的非线性多智能体系统同步控制及其在电路系统中的应用 Research Article

Stephen AROCKIA SAMY1,Raja RAMACHANDRAN2,Pratap ANBALAGAN3,曹阳4

《信息与电子工程前沿（英文）》 2023年第24卷第4期页码 553-566 doi: 10.1631/FITEE.2200181

摘要：设计了一个非脆弱采样数据控制方案，用于互连耦合电路系统（多智能体系统）的渐近同步标准。该方案对所考虑的多智能体系统在时变延迟情况下作同步分析。通过构建合适的李亚普诺夫函数，得出线性矩阵不等式成立的充分条件，确保多智能体领导者和跟随者系统之间的同步。最后，给出两个数值案例，展示了该控制方案的有效性和所提李亚普诺夫函数的较低保守性。

关键词：多智能体系统；非脆弱采样数据控制；时变延迟；线性矩阵不等式；渐近同步

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基于分布式事件触发策略的异构非线性多智能体系统包含控制 Research Articles

孙雅妮,邹文成,郭健,向峥嵘

《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.2000034

摘要：研究分布式事件触发策略下高阶异构非线性多智能体系统包含控制问题。为实现包含控制目标并减少智能体间的通讯损耗，采用反推控制法、李雅普诺夫函数分析法和神经网络，提出一种分布式事件触发控制策略。为避免对状态误差的连续监测，将事件触发情形的结论推广到自触发控制情形。所提控制协议和触发规则确保每个智能体的输出能在一定误差范围内收敛到有多个领导者信号组成的凸包中。此外，所有智能体都不会发生Zeno现象。最后，通过两个数值仿真案例证明所得结论的正确性。

关键词：多智能体系统；分布式事件触发控制；包含控制；异构非线性系统；Zeno现象

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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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采用车载通信的自适应绿色交通信号控制 Article

Erfan SHAGHAGHI,Mohammad Reza JABBARPOUR,Rafidah MD NOOR,Hwasoo YEO,Jason J. JUNG

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年第18卷第3期页码 373-393 doi: 10.1631/FITEE.1500355

摘要：为了解决当今大都市生活不可预知的交通拥挤问题，使用自适应交通信号控制的重要性无论怎样强调都不为过。作为智能交通系统（intelligent transportation systems, ITSs）的一个组成部分，一种能够取代传统仪器为自适应交通信号控制系统（traffic signal controlling同时，基于ITSs的VANET方法也有一些弱点：(1) VANET的基础数据类型与同步算法获得的信号不兼容；(2)从网络服务质量（quality of service, QoS）的角度看，车辆密度信息采集与传输过程的效率不高为实现上述目的，通信使用了车辆对车辆（vehicle-to-vehicle, V2V）和车辆对基础设施（vehicle-to-infrastructure, V2I）的结合。V2V通信方案包含了集群车辆密度的计算程序，而V2I通信用于转移计算密度信息和优化行动信息给路边的交通控制器。流量评估所需的主要交通输入数据为交叉路口主要交通车辆队列的长度。

关键词：车载局域网；智能交通系统；集群；自适应交通信号控制；交通控制器；燃料消耗量

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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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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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基于多智能体微分博弈的数据驱动协同一致控制 Research Article

石宇1,化永朝2,于江龙1,董希旺1,2,任章1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2022年第23卷第7期页码 1043-1056 doi: 10.1631/FITEE.2200001

摘要：本文研究了多智能体微分博弈问题及其在协同一致控制中的应用。提出系统化的多智能体微分博弈构建和分析方法，同时给出一种基于强化学习技术的数据驱动方法。首先论证了由于网络交互的耦合特性，典型的分布式控制器无法充分保证微分博弈的全局纳什均衡。其次通过定义最优对策的概念，将问题分解为局部微分博弈问题，并给出局部纳什均衡解。构造了一种无需系统模型信息的离轨策略强化学习算法，利用在线邻居交互数据对控制器进行优化更新，并证明控制器的稳定性和鲁棒性。进一步提出一种基于改进耦合指标函数的微分博弈模型及其等效的强化学习求解方法。与现有研究相比，该模型解决了多智能体所需信息的耦合问题，并实现分布式框架下全局纳什均衡和稳定控制。构造了与此纳什解对应的等价并行强化学习方法。最后，仿真结果验证了学习过程的有效性和一致控制的稳定性。

关键词：多智能体系统；微分博弈；一致控制；数据驱动；强化学习

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毫米波系统中的通信定位一体化技术

杨杰1,徐靖1,李潇1,金石1,高波2,3

《信息与电子工程前沿（英文）》 2021年第22卷第4期页码 457-470 doi: 10.1631/FITEE.2000505

摘要：未来的移动通信系统显然正朝着更加智能化和软件可重新配置的方向发展，它可以提供万物互联能力，并且能感知、控制和优化无线环境。因此，通过利用毫米波的高定向传输特性来整合通信与定位是一个很有前景的方法。本文解释了毫米波系统中的通信定位一体化技术，该技术共享同一套硬件架构和算法体系；阐述了基于超大规模天线阵列和模型驱动神经网络的通信定位一体化技术；并为定位辅助的毫米微波通信提出全面的指导。通信和定位的协同能通过高速率、低延时的毫米波通信系统的信息交互能力来实现。通信和定位的共同设计打破了二者单独运行的传统模式，并在一个系统中实现了高吞吐量的通信和高精度的定位。毫米波通信系统中的定位旨在基于基站或锚节点发送或接收的一组无线参考信号，估计用户设备或代理节点的位置、速度和方向以及可能的散射体。通过复用毫米波通信的基础设施来部署定位既方便又划算。受通信系统获得的高精度位置信息的激励，传统的基于CSI的通信方法可以转变为基于CSI和基于位置的混合方法。当前的毫米波通信系统是为无线通信而非定位应用而设计的。

关键词：毫米波；通信定位一体化；位置辅助通信；超大规模天线阵列；可重构智能表面；人工智能；神经网络

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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：目的：随着空间技术和计算机技术的发展，空间飞行器协作控制越来越受到重视。多智能体编队控制是研究这一类问题的基础。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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智能互通信多尺度工程——面向未来的工程研究

袁月, 祝京旭

《工程（英文）》 2023年第30卷第11期页码 13-19 doi: 10.1016/j.eng.2023.03.021

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基于V/F的智能多路数据采集系统及串口通信

贾贵玺,李洪凤,齐炜

《中国工程科学》 2004年第6卷第11期页码 58-62

摘要：

智能多路数据采集系统实现了多路温度采集与检测，利用仪用放大器AD620进行信号放大，采用LM331型电压-频率转换器进行电量转换，采用89S52单片机进行数据采集及存储并用Visual Basic6.0实现单片机与PC机的通信；最后给出了智能多路数据采集系统在梅江小区综合办公楼生态能源示范系统的应用数据。

关键词： LM331型电压-频率转换器 Visual Basic 6.0 串行通信

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一种用于寻找无人船回收海床基数据最佳通信点的梯度上升控制法 Research Papers

Jiu-cai JIN, Jie ZHANG, Zhi-chao LV

《信息与电子工程前沿（英文）》 2019年第20卷第6期页码 751-759 doi: 10.1631/FITEE.1700732

摘要：给出了一种在无人船声学回收海床基数据时寻找最佳通信点的控制方法。众所周知，梯度上升极值寻找法常应用于多平台或多智能体，这是因为多平台能大范围测量且易于梯度估计。本文提出一种无人船振荡运动形式，以获取海床基与无人船间水声通信链路强度数据。基于多元加权线性递归法，利用无人船振荡运动获取的新数据，不断更新水声通信链路强度场。基于梯度上升和人工势场方法，考虑未知场的递归估计，设计无人船最佳通信点控制器，并证明其稳定性。仿真结果表明该算法可靠、高效。

关键词：无人船；数据回收；水声通信；梯度上升；极值寻找