优博育苗微展杜长坤：基于事件驱动的多智能体分布式一致协同控制

Posted 2021-04-24 北京理工大学研究生教育

杜长坤  1998/08/08

年级类别：2014级普博

学院：自动化学院

学科：控制科学与工程

（二级学科：控制理论与控制工程）

指导教师：刘向东

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研究方向

基于事件驱动的多智能体分布式一致协同控制

Distributed Event-triggeredConsensus and Cooperative Control for Multi-Agent Systems

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研究成果

研究内容

针对多智能体一致性控制中连续通信所带来的能量损耗问题设计基于事件驱动策略的分布式控制器，实现通信受限情况下的低通信能耗多智能体系统一致性控制。考虑到大多数现有事件驱动控制策略中触发器需要连续获取邻居连续信息以用来触发条件检测的问题，设计了一种新型的控制策略以避免此类现象。此外，考虑到事件驱动策略在渐进接近一致过程可能出现的频繁触发现象，提出了一种基于有限时间和固定时间收敛的事件驱动一致性控制策略。并设计基于状态的动态触发函数进一步减小触发次数。并将以上结果推广到多智能体系统的跟踪与编队控制上。

创新点

1. 完全不需要连续通信的新型触发策略设计

目前在大多多智能体事件驱动一致性控制的结果中，虽然控制器不需要连续通信，但往往存在需要连续地获取邻居信息以检测触发条件的问题。因此首先提出一种新型的触发策略设计方法使得一致性控制算法在控制器更新与触发器的条件检测中都不需要连续的邻居信息。

2. 基于事件驱动的多智能体系统有限/固定时间一致性控制

现存的绝大多数文献主要是在渐进收敛的框架下研究多智体系统的事件驱动一致性控制问题。但是在实际中，为了获得更好的动态性能如更高的准确性，更快的收敛与一致速度，对系统非线性不确定性更强的鲁棒性等，对多智能体系统一致性的控制往往是要求在有限时间内完成的，且为了避免多智能体系统渐进接近一致过程可能出现的频繁触发现象，首先提出一种基于事件驱动的有限时间一致性控制策略，且在此策略中无论是在控制器更新或者触发条件监测均不需要连续获取邻居连续状态。

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学术论文

1.Xiangdong Liu, ChangkunDu, Pingli Lu, and Dapeng Yang. Decentralised consensus for multipleLagrangian systems based on event-triggered strategy. International Journal of Control,2016; 89(6): 1-22. IF: 2.208 （学校重要SCI期刊，导师第一本人第二）

2.Xiangdong Liu, ChangkunDu, Pingli Lu, and Dapeng Yang. Distributed Event-Triggered FeedbackConsensus Control with State-dependent Threshold for General Linear Multi-AgentSystems. International Journal of Robust and Nonlinear Control,27:2589–2609. IF: 3.393（学校顶级SCI期刊，导师第一本人第二）

3.Xiangdong Liu, Changkun Du, Haikuo Liu, and Pingli Lu.Distributed Event-Triggered Consensus Control withFully Continuous Communication Free for General Linear Multi-Agent Systemsunder Directed Graph. International Journal of Robust andNonlinear Control, 27:2589–2609. IF: 3.393（学校顶级SCI期刊，导师第一本人第二）

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其他成果

个人荣誉

获得2016-2017年度国家奖学金和优秀研究生称号。

国际化培养

2017年获得国家留学基金委资助赴加州大学河滨分校进行为期一年联合培养。受邀参加2017年12月12日-15日于澳大利亚墨尔本召开的第56届IEEE控制与决策会议（56th IEEE Conference on Decision and Control）。

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心得体会

在自己进行研究课题的过程中认识到了阅读文献的重要性。根据自己的研究课题，通过广泛阅读前人文献了解和学习前人的工作内容，在这个过程中渐渐找到自己的研究方向。然后自然而然地会发现新的问题，由模仿而至创新。将自己的研究与导师的课题相结合，将理论应用于实际。此外育苗基金的资助将使我在科研的道路上走得更远。在科研的过程中，感谢导师刘向东教授与路平立副教授的悉心指导；感谢杨大鹏师兄和刘海阔师弟的帮助。