离散时间二阶多体系统通信延迟下的补偿一致性算法

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本文主要探讨的是"Compensation-based Consensus Algorithm for Discrete-Time Second-Order Multi-Agent Systems under Communication Delay",由刘成林撰写。该研究关注于离散时间环境下二阶多自主体系统的动态一致性问题,特别是在存在通信延迟的情况下。传统的异步耦合一致性算法在处理这种延迟问题上可能存在局限性,因此,作者提出了一种创新的方法,即通过引入邻居状态的补偿策略来增强算法的鲁棒性。 补偿一致性算法的核心思想是通过实时调整每个自主体对邻近个体的延迟状态进行补偿,以抵消通信延迟带来的影响。这种方法允许系统在一定程度上容忍更大的通信延迟,这对于分布式系统中的同步和协调至关重要,因为通信延迟是实际网络环境中常见的现象。 论文利用频域分析方法来深入研究补偿算法与常规异步耦合算法的性能对比。通过这种方式,作者揭示了补偿算法相对于传统方法在收敛速度和稳定性上的优势,特别是在复杂网络拓扑结构中。此外,文章还应用了线性变换和小增益定理,为一般有向拓扑下的离散时间二阶多自主体系统提供了理论支持,从而找到了在通信延迟条件下达成一致性的充分条件。 中图分类号 TP242 表明这篇论文属于控制科学和技术领域,具体是关于多智能体系统的研究。通过实验证明,补偿一致性算法在解决具有通信延迟的离散时间二阶多自主体系统的动态一致性问题上是有效的,并且其结论经得起实际仿真结果的验证。 总结来说,这篇论文不仅提供了一种实用的解决方案,还为理解和设计具有通信延迟环境下稳定运行的多智能体系统提供了新的理论依据。这对于分布式控制、机器人协作、物联网等领域有着重要的应用价值。

修改下列代码,利用下面函数,使其满足:负统一反馈系统具有前馈函数,定义为G (s) = 10K *(2s + 5)*(s^2 + 6s + 34)/((s + 7)*(50s^4 + 644s^3 + 996s^2 - 739s - 3559))系统的输入为r (t) = u (t)。你将需要提供一个Matlab代码来画出三个系统的输出响应,包括无补偿、被动PD和被动PID。 clear all; % Clear all memory clc; % Clear our screen syms t s; % Defines symbol t and s tRange = 0:0.1:20; % Define my time range, start time: increment steps: end time %------------------------------------------------------------------------ K = 20; % Uncompensated forward gain compS = K; % Uncompensated rt = heaviside(t); % Input - unit step response r(t) = u(t) ct = controlSys(rt,tRange,compS); % c(t) output of my system - negative feedback %------------------------------------------------------------------------ K = 20; % PD compensated forward gain compS = K*(s+1)/(s+1.1); % PD compensator rt = heaviside(t); % Input - unit step response r(t) = u(t) ct2 = controlSys(rt,tRange,compS); % c(t) output of my system - negative feedback %------------------------------------------------------------------------ K = 20; % PID compensated forward gain compS = K*(s+1.1)/(s+1.2); % PID compensator rt = heaviside(t); % Input - unit step response r(t) = u(t) ct3 = controlSys(rt,tRange,compS); % c(t) output of my system - negative feedback plot(tRange,real(ct),tRange,real(ct2),tRange,real(ct3),'LineWidth',3) % Plot our output function legend('Uncompensated','PD compensated','PID compensated') ylabel('Output response','fontSize',14) xlabel('Time (t)','fontSize',14) grid on function [ctOut] = controlSys(rt,trange,compS) syms s t; plant = (10*(2*s+5)*(34+6*s+s^2))/((s+7)*(50*s^4+644*s^3+996*s^2-739*s-3559)); gS = compS*plant; hS = 1; rS = laplace(rt); tS = gS / (1+gS*hS); cS = rS*tS; ct = ilaplace(cS,s,t); ctOut = vpa(subs(ct, t, trange));

2023-06-09 上传
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