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带时延与丢包的网络化多智能体系统控制器设计

安宝冉 刘国平

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带时延与丢包的网络化多智能体系统控制器设计

安宝冉, 刘国平

Predictive controller for networked multi-agent systems with communication delay and packet loss

An Bao-Ran, Liu Guo-Ping
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  • 网络时延与数据丢包极大地降低了网络化多智能体系统的控制性能,甚至会破坏稳定性. 考虑存在网络时延与数据丢包的网络化多智能体系统,提出了一种基于时延与丢包补偿机制的预测控制器设计方法,来主动地消除网络时延与数据丢包的影响. 通过对网络化多智能体预测控制系统的分析,给出了能够保证系统稳定性与一致性的控制器设计步骤. 最后的仿真实例表明了该方法的有效性.
    Communication delay and packet loss highly degrade the control performances of networked multi-agent systems (NMAS). This paper addresses the problem by presenting a novel predictive control technique using a time-delay and packet-loss compensation scheme. The principle of the time-delay and packet-loss compensation scheme is employed to remove the effects of network delay and packet loss. Furthermore, another key part of this paper is to analyse the stability and consensusability of close-loop NMAS on the basis of the designed predictive controller. Finally, simulation results illustrate the efficacy of the proposed method.
    • 基金项目: 国家自然科学基金重点项目(批准号:61333003)和国家自然科学基金(批准号:61273104)资助的课题.
    • Funds: Project supported by the Key Program of the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61333003) and the National Natural Science Foundation of China (Grant No. 61273104).
    [1]

    Cao Y, Yu W, Ren W, Chen G 2013 IEEE Trans. Ind. Inf. 9 427

    [2]

    Du Y J, Jin Y J, Li H 2007 Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering Wuhan, China, November 10-11, 2007 p6795

    [3]

    Chen B, Cheng H H 2010 IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 11 485

    [4]

    Lynch K M, Schwartz I B, Yang P, Freeman R A 2008 IEEE Trans. Rob. 24 710

    [5]

    Ren W, Beard R W, Atkins E M 2007 IEEE Control Syst. Mag. 27 71

    [6]

    Shang Y 2012 Int. J. Syst. Sci. 43 499

    [7]

    Olfati-Saber R 2006 IEEE Trans. Autom. Control 51 401

    [8]

    Su H, Wang X, Yang W 2008 Asian J. Control 10 238

    [9]

    Xiao F, Wang L, Chen J, Gao Y 2009 Automatica 45 2605

    [10]

    Lu X, Austin F, Chen S 2012 Comm. Nonlinear Sci. Numer. Simul. 17 1382

    [11]

    Guan Y, Ji Z, Zhang L, Wang L 2013 Syst. Control Lett. 62 438

    [12]

    Kim H, Shim H, Back J, Seo J H 2011 Proceedings of the 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference Orlando, FL, USA, December 12-15, 2011 p4829

    [13]

    Meng Z, Ren W, Cao Y, You Z 2011 IEEE Trans Syst. Man Cybern. Part B Cybern. 41 75

    [14]

    Munz U, Papachristodoulou A, Allgower F 2011 IEEE Trans. Autom. Control 56 145

    [15]

    Seyboth G S, Dimarogonas D V, Johansson K H 2013 Automatica 49 245

    [16]

    Wu Q, Zhou J, Xiang L 2012 Int. J. Syst. Sci. 43 1479

    [17]

    Ji L H, Liao X F 2012 Acta Phys. Sin. 61 150202 (in Chinese) [纪良浩, 廖晓峰 2012 物理学报 61 150202]

    [18]

    Ji L H, Liao X F, Liu Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 220202 (in Chinese) [纪良浩, 廖晓峰, 刘群 2012 物理学报 61 220202]

    [19]

    Yang T, Jin Y H, Wang W, Shi Y J 2011 Chin. Phys. B 20 020511

    [20]

    Wen G, Hu G, Yu W, Cao J, Chen G 2013 Syst. Control Lett. 62 1151

    [21]

    Wen G, Duan Z, Yu W, Chen G 2013 Int. J. Robust Nonlinear Control 23 602

    [22]

    Hengster-Movric K, You K, Lewis F L, Xie L 2013 Automatica 49 414

    [23]

    Pang Z H, Liu G P, Zhou D 2013 J. Adv. Comput. Intell. Intelligent Informatics 17 813

  • [1]

    Cao Y, Yu W, Ren W, Chen G 2013 IEEE Trans. Ind. Inf. 9 427

    [2]

    Du Y J, Jin Y J, Li H 2007 Proceedings of SPIE-The International Society for Optical Engineering Wuhan, China, November 10-11, 2007 p6795

    [3]

    Chen B, Cheng H H 2010 IEEE Trans. Intell. Transp. Syst. 11 485

    [4]

    Lynch K M, Schwartz I B, Yang P, Freeman R A 2008 IEEE Trans. Rob. 24 710

    [5]

    Ren W, Beard R W, Atkins E M 2007 IEEE Control Syst. Mag. 27 71

    [6]

    Shang Y 2012 Int. J. Syst. Sci. 43 499

    [7]

    Olfati-Saber R 2006 IEEE Trans. Autom. Control 51 401

    [8]

    Su H, Wang X, Yang W 2008 Asian J. Control 10 238

    [9]

    Xiao F, Wang L, Chen J, Gao Y 2009 Automatica 45 2605

    [10]

    Lu X, Austin F, Chen S 2012 Comm. Nonlinear Sci. Numer. Simul. 17 1382

    [11]

    Guan Y, Ji Z, Zhang L, Wang L 2013 Syst. Control Lett. 62 438

    [12]

    Kim H, Shim H, Back J, Seo J H 2011 Proceedings of the 50th IEEE Conference on Decision and Control and European Control Conference Orlando, FL, USA, December 12-15, 2011 p4829

    [13]

    Meng Z, Ren W, Cao Y, You Z 2011 IEEE Trans Syst. Man Cybern. Part B Cybern. 41 75

    [14]

    Munz U, Papachristodoulou A, Allgower F 2011 IEEE Trans. Autom. Control 56 145

    [15]

    Seyboth G S, Dimarogonas D V, Johansson K H 2013 Automatica 49 245

    [16]

    Wu Q, Zhou J, Xiang L 2012 Int. J. Syst. Sci. 43 1479

    [17]

    Ji L H, Liao X F 2012 Acta Phys. Sin. 61 150202 (in Chinese) [纪良浩, 廖晓峰 2012 物理学报 61 150202]

    [18]

    Ji L H, Liao X F, Liu Q 2012 Acta Phys. Sin. 61 220202 (in Chinese) [纪良浩, 廖晓峰, 刘群 2012 物理学报 61 220202]

    [19]

    Yang T, Jin Y H, Wang W, Shi Y J 2011 Chin. Phys. B 20 020511

    [20]

    Wen G, Hu G, Yu W, Cao J, Chen G 2013 Syst. Control Lett. 62 1151

    [21]

    Wen G, Duan Z, Yu W, Chen G 2013 Int. J. Robust Nonlinear Control 23 602

    [22]

    Hengster-Movric K, You K, Lewis F L, Xie L 2013 Automatica 49 414

    [23]

    Pang Z H, Liu G P, Zhou D 2013 J. Adv. Comput. Intell. Intelligent Informatics 17 813

  • [1] 穆鹏华, 陈昊, 刘国鹏, 胡国四. 级联耦合纳米激光器混沌时延特征消除和带宽增强. 物理学报, 2024, 73(10): 104204. doi: 10.7498/aps.73.20231643
    [2] 蒋培, 周沛, 李念强, 穆鹏华, 李孝峰. 外场调控下的纳米激光时延隐藏及不可预测性提升. 物理学报, 2021, 70(11): 114201. doi: 10.7498/aps.70.20210049
    [3] 宋佳凝, 徐国栋, 李鹏飞. 多谐波脉冲星信号时延估计方法. 物理学报, 2015, 64(21): 219702. doi: 10.7498/aps.64.219702
    [4] 张园, 徐琦, 孙明玮, 陈增强. 基于快速全线性预测控制的混沌系统控制与同步. 物理学报, 2015, 64(1): 010502. doi: 10.7498/aps.64.010502
    [5] 安宝冉, 刘国平. 基于时延补偿机理的网络化输出反馈控制器设计. 物理学报, 2014, 63(9): 090205. doi: 10.7498/aps.63.090205
    [6] 王曦, 王渝红, 李兴源, 苗淼. 考虑模型不确定性和时延的静止无功补偿器自适应滑膜控制器设计. 物理学报, 2014, 63(23): 238407. doi: 10.7498/aps.63.238407
    [7] 张波, 李海阳, 唐国金. 变时延遥操作交会的Smith模糊控制. 物理学报, 2013, 62(2): 029601. doi: 10.7498/aps.62.029601
    [8] 纪良浩, 廖晓峰. 具有不同时延的多智能体系统一致性分析. 物理学报, 2012, 61(15): 150202. doi: 10.7498/aps.61.150202
    [9] 纪良浩, 廖晓峰, 刘群. 时延多智能体系统分组一致性分析. 物理学报, 2012, 61(22): 220202. doi: 10.7498/aps.61.220202
    [10] 陈志旺, 刘文龙. Rössler超混沌系统多变量广义预测控制快速算法. 物理学报, 2011, 60(5): 050506. doi: 10.7498/aps.60.050506
    [11] 陈志旺, 刘文龙. Hénon混沌系统广义预测控制无静差快速算法. 物理学报, 2011, 60(1): 010512. doi: 10.7498/aps.60.010512
    [12] 罗永健, 于茜, 张卫东. 参数不确定时延超混沌系统的脉冲同步方法研究. 物理学报, 2011, 60(11): 110504. doi: 10.7498/aps.60.110504
    [13] 赵岩岩, 蒋国平. 一类输出耦合时延复杂动态网络故障诊断研究. 物理学报, 2011, 60(11): 110206. doi: 10.7498/aps.60.110206
    [14] 温淑焕, 王哲, 刘福才. Hénon混沌系统的自适应广义预测控制快速算法. 物理学报, 2009, 58(6): 3753-3758. doi: 10.7498/aps.58.3753
    [15] 高 心, 刘兴文. 统一混沌系统的时延模糊控制. 物理学报, 2007, 56(1): 84-90. doi: 10.7498/aps.56.84
    [16] 刘福才, 梁晓明. Hénon混沌系统的广义预测控制与同步快速算法. 物理学报, 2005, 54(10): 4584-4589. doi: 10.7498/aps.54.4584
    [17] 董恩增, 陈增强, 袁著祉. 混沌系统的自适应多变量广义预测控制与同步. 物理学报, 2005, 54(10): 4578-4583. doi: 10.7498/aps.54.4578
    [18] 刘福才, 王娟, 石淼, 高秀伟. 混沌系统的非线性连续预测变结构控制与同步. 物理学报, 2002, 51(12): 2707-2712. doi: 10.7498/aps.51.2707
    [19] 刘福才, 王娟, 彭海朋, 李丽香. Hénon混沌系统的预测控制与同步. 物理学报, 2002, 51(9): 1954-1959. doi: 10.7498/aps.51.1954
    [20] 王改云, 虞厥邦, 古天祥. 控制离散映射系统混沌的一种方法. 物理学报, 2001, 50(12): 2307-2310. doi: 10.7498/aps.50.2307
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出版历程
  • 收稿日期:  2014-03-10
  • 修回日期:  2014-03-23
  • 刊出日期:  2014-07-05

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