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水下机器人基于事件触发的故障检测
1
作者 陈宗刚 韩松 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第11期3126-3132,共7页
考虑水下机器人故障检测问题,对外部扰动以及执行器故障信号设计了故障检测观测器,通过验证由故障检测观测器和原系统构成的闭环系统稳定性,以及输出的观测误差信号针对输入故障的有限增益,得到了闭环系统的整体内稳定以及有限H∞增益... 考虑水下机器人故障检测问题,对外部扰动以及执行器故障信号设计了故障检测观测器,通过验证由故障检测观测器和原系统构成的闭环系统稳定性,以及输出的观测误差信号针对输入故障的有限增益,得到了闭环系统的整体内稳定以及有限H∞增益的结论;通过验证设计的事件触发条件在有限时间内不会发生无限次采样行为,说明了所设计观测器满足水下机器人实际系统的应用场景需求。仿真结果验证了理论结果的有效性与可行性。 展开更多
关键词 故障检测 基于事件 芝诺行为 稳定性 观测器 模型 输出信号
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基于动态事件触发的水下机器人一致控制策略
2
作者 陈宗刚 韩松 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第8期2434-2440,F0003,共8页
针对机器人编队系统网络化控制中的控制资源约束和稳定性矛盾问题,设计了外部辅助动态,解决了参数选择空间限制,设计了基于外部辅助动态信号的滑膜事件触发控制器,解决了机器人编队中领导者和跟随者系统的最终一致稳定性问题;分析了事... 针对机器人编队系统网络化控制中的控制资源约束和稳定性矛盾问题,设计了外部辅助动态,解决了参数选择空间限制,设计了基于外部辅助动态信号的滑膜事件触发控制器,解决了机器人编队中领导者和跟随者系统的最终一致稳定性问题;分析了事件触发条件对采样行为的影响,验证了闭环系统中不会发生芝诺问题;实验仿真针对理论结论进行了验证,说明了理论结论的可行性和有效性。 展开更多
关键词 编队控制 事件触发控制 芝诺行为 辅助动态 稳定性 模型 动态
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水下机器人系统的分布式事件触发控制
3
作者 韩松 陈宗刚 巨广宏 《计算机工程与设计》 北大核心 2025年第9期2728-2735,共8页
为解决水下机器人的编队协同控制问题,针对水下机器人编队中每个子机器人系统,设计了基于外部参考动态和子机器人系统状态积分信号的事件触发条件的方案,提出了采用由外部参考动态系统与各个子系统构成的扩维系统的Lyapunov函数,验证了L... 为解决水下机器人的编队协同控制问题,针对水下机器人编队中每个子机器人系统,设计了基于外部参考动态和子机器人系统状态积分信号的事件触发条件的方案,提出了采用由外部参考动态系统与各个子系统构成的扩维系统的Lyapunov函数,验证了Lyapunov函数在各自触发间隔上的衰减性,证实闭环控制系统的稳定性。通过理论证明和仿真验证文中设计的事件触发条件构成的闭环系统中相邻触发间隔存在严格正的下界,验证了事件触发条件设计的应用合理性与可行性。 展开更多
关键词 水下机器人系统 事件触发控制 积分信号 芝诺行为 辅助动态 稳定性 模型
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Non-Zenoness of piecewise affine dynamical systems and affine complementarity systems with inputs
4
作者 Le Quang THUAN 《Control Theory and Technology》 EI CSCD 2014年第1期35-47,共13页
In the context of continuous piecewise affine dynamical systems and affine complementarity systems with inputs, we study the existence of Zeno behavior, i.e., infinite number of mode transitions in a finite-length tim... In the context of continuous piecewise affine dynamical systems and affine complementarity systems with inputs, we study the existence of Zeno behavior, i.e., infinite number of mode transitions in a finite-length time interval, in this paper. The main result reveals that continuous piecewise affine dynamical systems with piecewise real-analytic inputs do not exhibit Zeno behavior. Applied the achieved result to affine complementarity systems with inputs, we also obtained a similar conclusion. A direct benefit of the main result is that one can apply smooth ordinary differential equations theory in a local manner for the analysis of continuous piecewise affine dynamical systems with inputs. 展开更多
关键词 Piecewise affine systems zeno behavior Hybrid systems Affine complementarity systems
原文传递
具有执行器饱和的正线性系统的事件触发控制 被引量:1
5
作者 杨庚佼 郝飞 张霖 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1304-1312,共9页
尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡... 尽管事件触发控制策略在提升通信效率方面效果显著,但在实际运用过程中,可能会因为触发次数的减少而导致系统稳定性下降.针对这一问题,本文提出了一种新的事件触发控制策略,实现了执行器饱和正线性系统在通信效率和系统稳定性之间的平衡.首先,引入权重因子构建了一种线性加权事件触发机制,并基于该机制和凸包技术设计了事件触发状态反馈饱和控制器;其次,利用线性余正Lyapunov函数方法,在事件触发机制下分别建立了一般吸引域估计和最大吸引域估计下闭环系统正性和稳定性的充分条件.这些条件可以退化为时间触发机制下的条件,从而实现通信效率和系统性能之间的平衡;再次,给出了事件间隔时间的严格正下界,从而避免了Zeno行为,即系统在有限时间内进行无限次触发;最后,通过一个仿真例子验证了所提出的事件触发控制策略的有效性和优越性. 展开更多
关键词 正线性系统 事件触发机制 执行器饱和 镇定 余正Lyapunov函数 zeno行为
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孤岛微电网固定时间分布式鲁棒二次控制 被引量:2
6
作者 曹晓 李泽 崔国增 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2024年第12期143-153,共11页
针对孤岛微电网实际运行过程中出现的未知外部扰动,提出了一种固定时间分布式鲁棒二次控制算法,实现了电网频率一致性控制,有效抑制了不确定干扰,提高了系统的鲁棒性能。首先,通过设计基于饱和函数的新型控制算法,有效地解决了现有控制... 针对孤岛微电网实际运行过程中出现的未知外部扰动,提出了一种固定时间分布式鲁棒二次控制算法,实现了电网频率一致性控制,有效抑制了不确定干扰,提高了系统的鲁棒性能。首先,通过设计基于饱和函数的新型控制算法,有效地解决了现有控制器高频切换引发的抖动问题。同时确保二次控制能够在固定时间内达到稳定状态,且收敛时间上界不依赖于任何初始状态。然后,在设计控制算法的基础上,采用改进的分布式事件触发机制,在满足收敛速度和达到电网频率一致性的基础上减轻了通信负担,减少了控制器更新的频率,显著降低了通信资源的消耗,并排除了Zeno行为。最后,利用Matlab/Simulink仿真平台验证了所提控制算法的有效性。 展开更多
关键词 孤岛微电网 未知扰动 固定时间一致性 分布式事件触发机制 zeno行为
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滑模控制系统中的芝诺行为研究
7
作者 王忠明 于灏 《控制与信息技术》 2024年第3期45-52,共8页
滑模控制器作为典型的变结构非连续控制器,因具有鲁棒性强、结构简单等优点被广泛应用,但其切换特性也会引入抖振、切换时延等不良现象。文章从混杂动力学及芝诺行为的角度出发,对滑模控制系统中的抖振现象提出新的解释与分析。首先,通... 滑模控制器作为典型的变结构非连续控制器,因具有鲁棒性强、结构简单等优点被广泛应用,但其切换特性也会引入抖振、切换时延等不良现象。文章从混杂动力学及芝诺行为的角度出发,对滑模控制系统中的抖振现象提出新的解释与分析。首先,通过对能够以任意频率瞬时完成控制信号切换的理想滑模控制系统进行分析,得到了其存在芝诺行为的充分条件;接着,考虑了两类现实滑模控制器的开关器件约束,即具有正切换间隔下界及具有迟滞现象;并在理想滑模控制器芝诺行为的理论分析结果基础上,讨论了上述两类现实滑模控制系统中抖振现象与理想滑模控制器芝诺行为间的关系;最终,证明了理想滑模控制器的不可实现性与现实滑模控制器中抖振现象的不可避免性。 展开更多
关键词 滑模控制 混杂动力学系统 芝诺行为 抖振现象
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多智能体系统事件触发一致性研究综述 被引量:8
8
作者 张栋 马苏慧 +2 位作者 吕石 王孟阳 唐硕 《北京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期1059-1072,共14页
事件触发一致性控制是解决多智能体系统(multi-agent systems,MASs)一致性通信资源消耗问题的有效手段.本文简述了MASs事件触发一致性的基本框架,综述了MASs事件触发一致性问题所涉及的事件触发机制及设计策略、事件触发一致性的影响因... 事件触发一致性控制是解决多智能体系统(multi-agent systems,MASs)一致性通信资源消耗问题的有效手段.本文简述了MASs事件触发一致性的基本框架,综述了MASs事件触发一致性问题所涉及的事件触发机制及设计策略、事件触发一致性的影响因素、Zeno行为和事件触发一致性应用4个方面的国内外研究进展,对未来研究方向进行了展望. 展开更多
关键词 多智能体系统 一致性 事件触发机制 zeno行为 集群智能
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事件触发机制下二阶多智能体系统量化追踪控制 被引量:1
9
作者 徐光辉 余蒙 +2 位作者 付波 赵熙临 陈洁 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2020年第5期667-673,共7页
为了解决控制器频繁更新及通信带宽有限性的问题,对二阶线性多智能体系统在事件触发机制下的量化追踪控制进行研究.设计与均匀量化器相关的事件触发控制机制,提出基于事件触发的追踪控制算法,并使用均匀量化器对控制输入中的所有跟随者... 为了解决控制器频繁更新及通信带宽有限性的问题,对二阶线性多智能体系统在事件触发机制下的量化追踪控制进行研究.设计与均匀量化器相关的事件触发控制机制,提出基于事件触发的追踪控制算法,并使用均匀量化器对控制输入中的所有跟随者状态进行量化处理.基于Lyapunov稳定性理论分析,得到在该算法下使系统渐近趋于一致的充分条件.研究结果表明:所提出的控制协议可以排除芝诺行为.最后,通过数值实验说明理论结果的有效性. 展开更多
关键词 追踪控制 事件触发 二阶线性 多智能体系统 芝诺行为 量化处理
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基于事件触发的三阶离散多智能体系统一致性分析 被引量:14
10
作者 董滔 李小丽 赵大端 《自动化学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第7期1366-1372,共7页
研究了基于事件触发控制的三阶离散多智能体系统的一致性问题.首先,基于位置、速度和加速度三者的测量误差,设计了一个新颖的事件触发控制机制.然后,利用不等式技巧,得到了使离散多智能体系统达到一致的充分条件.所得到的条件揭示了系... 研究了基于事件触发控制的三阶离散多智能体系统的一致性问题.首先,基于位置、速度和加速度三者的测量误差,设计了一个新颖的事件触发控制机制.然后,利用不等式技巧,得到了使离散多智能体系统达到一致的充分条件.所得到的条件揭示了系统的通信拓扑的Laplacian矩阵特征值和耦合强度对于系统一致性的影响.此外,还给出了事件触发控制器排除类Zeno行为的确定条件,这意味着事件触发控制器不会每个迭代时刻都更新.最后,通过仿真实验验证了所获得理论结果的正确性和可用性. 展开更多
关键词 多智能体系统 离散时间 事件触发一致 zeno行为
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网络攻击下多智能体系统动态事件触发一致性 被引量:5
11
作者 王柳 胡爱花 江正仙 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期1295-1302,共8页
研究网络攻击下一般线性多智能体系统的动态事件触发一致性问题.考虑多智能体系统在受到网络攻击后,被攻击节点的状态会改变,导致与其相应的连接无法工作,设计修复策略恢复被攻击节点及其相应的连接,给出网络攻击下分布式事件触发控制协... 研究网络攻击下一般线性多智能体系统的动态事件触发一致性问题.考虑多智能体系统在受到网络攻击后,被攻击节点的状态会改变,导致与其相应的连接无法工作,设计修复策略恢复被攻击节点及其相应的连接,给出网络攻击下分布式事件触发控制协议.在静态事件触发机制基础上,通过引入动态阈值参数,提出动态事件触发机制.进一步,利用图论、线性矩阵不等式和李雅普诺夫函数方法,给出网络攻击下实现多智能体系统一致性的充分条件,并证明在所提出的动态事件触发条件下,能够有效避免芝诺行为.最后,通过仿真例子来验证理论结果的有效性. 展开更多
关键词 多智能体系统 网络攻击 动态事件触发机制 一致性 芝诺行为
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分布式事件触发多自主体领导跟随一致性研究 被引量:3
12
作者 刘远山 杨洪勇 +2 位作者 李玉玲 刘凡 杨怡泽 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2019年第5期991-997,共7页
为了提高系统的通信效率和能源利用率,减少多自主体系统硬件资源的浪费,提出了只需要自主体自身及其最近邻居节点信息的分布式事件触发控制算法。研究了带有动态领导者的二阶多自主体系统领导跟随一致性问题。应用矩阵论和现代控制理论... 为了提高系统的通信效率和能源利用率,减少多自主体系统硬件资源的浪费,提出了只需要自主体自身及其最近邻居节点信息的分布式事件触发控制算法。研究了带有动态领导者的二阶多自主体系统领导跟随一致性问题。应用矩阵论和现代控制理论研究了在分布式事件触发机制下的二阶系统,得到了基于事件触发机制的多自主体系统协同运动的收敛条件。通过理论分析与计算表明,在此控制协议下不会存在芝诺行为,并且多自主体系统可以实现领导跟随一致性。最后,应用计算机仿真验证了本文所提控制协议的可靠性。 展开更多
关键词 多自主体系统 二阶系统 事件触发机制 芝诺行为 领导跟随 一致性 李雅普诺夫函数 计算机仿真
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多智能体系统的事件驱动控制 被引量:13
13
作者 张志强 王龙 《控制理论与应用》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第8期1051-1065,共15页
近年来事件驱动控制发展迅速,并引起了多智能体系统领域研究者的极大关注.本文对基于事件驱动控制的多智能体系统的研究现状进行综述.从智能体动力学角度,分别对这个领域的一些代表性成果和研究方法进行了归纳总结.进一步,论述了边事件... 近年来事件驱动控制发展迅速,并引起了多智能体系统领域研究者的极大关注.本文对基于事件驱动控制的多智能体系统的研究现状进行综述.从智能体动力学角度,分别对这个领域的一些代表性成果和研究方法进行了归纳总结.进一步,论述了边事件驱动控制策略下的多智能体系统的研究成果.随后,利用一类新型事件驱动控制来探讨多智能体系统的一致性问题.最后,给出了尚未解决的问题和未来值得关注的研究方向. 展开更多
关键词 多智能体系统 事件驱动控制 一致性 zeno行为
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事件触发机制下多智能体系统的非对称二分一致性 被引量:2
14
作者 王文欣 叶洪涛 +1 位作者 罗文广 文家燕 《广西科技大学学报》 2021年第4期28-34,共7页
通过对事件触发的多智能体系统非对称二分一致性问题的分析,针对结构平衡的无向符号图构造一类新的拉普拉斯矩阵,提出了一种分布式事件触发控制协议;运用Lyapunov稳定性理论、矩阵理论、图论、Young不等式等方法,得到系统在事件触发控... 通过对事件触发的多智能体系统非对称二分一致性问题的分析,针对结构平衡的无向符号图构造一类新的拉普拉斯矩阵,提出了一种分布式事件触发控制协议;运用Lyapunov稳定性理论、矩阵理论、图论、Young不等式等方法,得到系统在事件触发控制下的稳定性条件,并实现智能体状态收敛到幅值和符号均不同的非对称二分一致;运用测量误差设计事件触发条件,使智能体满足触发条件时被触发并更新控制器数据;分析计算出任意两次事件触发时刻的间隔为正常数,证明了本设计能够避免Zeno行为的发生;最后通过数值仿真验证了结论的有效性. 展开更多
关键词 多智能体系统 事件触发控制 非对称二分一致性 zeno行为 无向图
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基于事件触发机制的自主车辆队列协同控制 被引量:7
15
作者 申通 唐晔 李立 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2021年第3期792-795,共4页
为应对通信过程存在的扰动以及减少自主车辆队列控制中的信息冗余、资源浪费,提出了一种基于事件触发机制的自主车辆队列协同控制算法,保证自主车辆队列的稳定运行。首先,针对有向通信拓扑结构下的自主车辆队列设计基于事件触发机制的... 为应对通信过程存在的扰动以及减少自主车辆队列控制中的信息冗余、资源浪费,提出了一种基于事件触发机制的自主车辆队列协同控制算法,保证自主车辆队列的稳定运行。首先,针对有向通信拓扑结构下的自主车辆队列设计基于事件触发机制的协同控制算法,即使存在扰动约束,自主车辆也可以在该算法的控制下有效跟随领航车辆的速度,且与相邻车辆保持期望的安全距离。其次,通过设计Lyapunov函数以及分析Zeno行为,证明算法的有效性和安全性。最后,通过MATLAB仿真验证了控制算法的正确性。 展开更多
关键词 事件触发 自主车辆队列 扰动 一致性 zeno行为
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脉冲式事件触发控制的时变多个体系统一致性 被引量:1
16
作者 柴洁 过榴晓 +1 位作者 沈莞蔷 陈晶 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2021年第9期2748-2753,共6页
针对时变拓扑连接环境下的时变多个体系统的一致性问题,提出基于事件触发的脉冲控制协议。在该协议里对于每个个体,只有当相关状态误差超过阈值时才会更新控制器,同时控制输入将仅在事件触发时刻执行,且个体间不需要持续通信。该协议将... 针对时变拓扑连接环境下的时变多个体系统的一致性问题,提出基于事件触发的脉冲控制协议。在该协议里对于每个个体,只有当相关状态误差超过阈值时才会更新控制器,同时控制输入将仅在事件触发时刻执行,且个体间不需要持续通信。该协议将大幅节约系统实现一致性的通信和控制成本。使用代数图论、李雅普诺夫稳定性和脉冲微分方程等数学理论分析和推导具有时变特性的多个体系统在事件触发脉冲控制下达到一致性的充分条件,同时理论证明事件触发的时间序列不存在芝诺行为。最后,数值仿真验证了所得到的理论结论的有效性。 展开更多
关键词 多个体系统 时变拓扑 事件触发脉冲控制 线性时变系统 芝诺行为
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基于事件触发机制的智能车编队控制 被引量:7
17
作者 杨建平 胡江平 吕维 《控制工程》 CSCD 北大核心 2019年第3期393-397,共5页
考虑多个自主移动的智能车编队问题,为了减少车辆行驶过程中多辆车频繁通信带来的能量消耗,提出了一种基于事件触发机制的智能车编队控制算法。该算法通过在相邻车辆之间加入安全距离,避免了相邻车辆碰撞的发生。首先对车辆设计事件触... 考虑多个自主移动的智能车编队问题,为了减少车辆行驶过程中多辆车频繁通信带来的能量消耗,提出了一种基于事件触发机制的智能车编队控制算法。该算法通过在相邻车辆之间加入安全距离,避免了相邻车辆碰撞的发生。首先对车辆设计事件触发控制器,然后通过一致性分析得到事件触发机制,并对算法的Zeno行为进行分析,对算法的有效性给出了证明。最后,通过系统仿真验证了控制器的正确性和算法的有效性。 展开更多
关键词 事件触发控制 编队 移动智能车 zeno行为
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基于事件驱动的多智能体有限时间分群一致控制 被引量:2
18
作者 杨盼 毕文豪 张安 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2022年第11期2925-2933,共9页
针对二阶线性多智能体系统的分群一致控制问题,考虑智能体通信拓扑同时包含协作和对抗关系,提出一种基于事件驱动控制的有限时间分布式领航跟随分群一致性算法,该算法可使多智能体系统在有限时间内实现分群一致,即各子组内的智能体实现... 针对二阶线性多智能体系统的分群一致控制问题,考虑智能体通信拓扑同时包含协作和对抗关系,提出一种基于事件驱动控制的有限时间分布式领航跟随分群一致性算法,该算法可使多智能体系统在有限时间内实现分群一致,即各子组内的智能体实现状态一致,不同子组收敛至不同一致状态.采用事件驱动控制机制,设计事件驱动函数及事件触发条件,降低智能体控制器更新频率,减少系统能耗.基于代数图论和李雅普诺夫稳定性理论推导出系统的有限时间稳定性条件,通过巧妙构造Lyapunov函数,给出系统有限收敛时间的显式估计,同时证明在所提出的事件驱动机制下,每个智能体相邻触发时间间隔有严格的正下界,即避免了芝诺行为.仿真实验验证了所提出的有限时间事件驱动分群一致控制算法的有效性. 展开更多
关键词 多智能体系统 事件驱动控制 有限时间稳定 分群一致 收敛时间估计 芝诺行为避免
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基于事件触发优化的鲁棒H_(∞)控制 被引量:1
19
作者 陆佳杰 樊渊 刘天龙 《控制工程》 CSCD 北大核心 2021年第4期751-758,共8页
针对线性系统,研究事件触发优化机制下的鲁棒H_(∞)控制。首先,在时间触发和事件触发机制下,给出系统优化性能指标,设计优化控制器。接着,考虑基于事件触发优化机制下的鲁棒H_(∞)控制,当外部干扰为零时,给出线性系统渐近稳定性的证明;... 针对线性系统,研究事件触发优化机制下的鲁棒H_(∞)控制。首先,在时间触发和事件触发机制下,给出系统优化性能指标,设计优化控制器。接着,考虑基于事件触发优化机制下的鲁棒H_(∞)控制,当外部干扰为零时,给出线性系统渐近稳定性的证明;当外部干扰不为零时,推导得到系统具有给定H_(∞)干扰抑制水平γ。然后,分析线性系统的Zeno行为,通过推导给出一个正的最小触发时间间隔来保证系统不会存在Zeno行为。最后,通过系统仿真验证算法的有效性。 展开更多
关键词 事件触发控制 优化控制 鲁棒H_(∞)控制 zeno行为
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基于事件触发的分布式优化算法 被引量:24
20
作者 杨涛 徐磊 +3 位作者 易新蕾 张圣军 陈蕊娟 李渝哲 《自动化学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期133-143,共11页
本文研究了一类分布式优化问题,其目标是通过局部信息交换使由局部成本函数之和构成的全局成本函数最小.针对无向连通图,我们提出了两种基于比例积分策略的分布式优化算法.在局部成本函数可微且凸的条件下,证明了所提算法渐近收敛到全... 本文研究了一类分布式优化问题,其目标是通过局部信息交换使由局部成本函数之和构成的全局成本函数最小.针对无向连通图,我们提出了两种基于比例积分策略的分布式优化算法.在局部成本函数可微且凸的条件下,证明了所提算法渐近收敛到全局最小值点.更进一步,在局部成本函数具有局部Lipschitz梯度和全局成本函数关于全局最小值点是有限强凸的条件下,证明了所提算法的指数收敛性.此外,为了避免智能体之间的连续通信和减少通信负担,将所提的两种分布式优化算法与事件触发通信相结合,提出了两种基于事件触发的分布式优化算法.证明了提出的事件触发优化算法不存在Zeno行为,并且在相应条件下保持了与连续通信下分布式优化算法一样的收敛性.最后,通过数值仿真验证了上述理论结果. 展开更多
关键词 分布式优化 事件触发通信 zeno行为 比例积分算法
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