摘要：针对搜索问题中的目标通信限制和运动特性,采用连通矩阵建立了无人机通信拓扑结构。基于贝叶斯理论利用多架无人机联合探测信息对目标存在的后验概率进行更新,通过计算目标转移概率密度得到动态时敏目标的预测概率,提高了目标存在概率图的准确性;设计了一种调度信息素,建立了数字信息素图使用方法及更新机理,增强了无人机的协作性。在此基础上设计了合理的UAV协同搜索性能指标函数,最后在分布式模型预测控制框架下对性能指标函数进行优化求解,仿真结果表明两种搜索图能够引导无人机协同搜索,加强了机间合作,提高了搜索效率。

摘要：研究了一类基于Delta算子的通信受限条件下参数不确定网络系统H∞滤波问题。在通信受限条件下,采用通信序列对网络控制系统进行分析,构建Delta算子描述的不确定系统滤波误差模型。利用线性矩阵不等式和Lyapunov-Krasovskii泛函提出滤波误差系统渐近稳定的充分条件,证明了系统的H∞性能,并给出滤波器的设计方法。数值仿真结果验证了所提方法的有效性。

摘要：研究了一类通信受限下网络化多传感器系统的Kalman融合估计问题,其中通信受限是指系统在一个采样周期内只允许有限个传感器与融合中心通信.首先,提出了一种周期性分组传输的通信策略,并将每组传感器所对应的局部估计系统描述成一个离散周期子系统模型.其次,每个子系统根据最新测量信息的更新时刻,选择相应的Kalman估计器(滤波器或预报器),从而得到各子系统在每一时刻的一个局部最优估计,再通过矩阵加权线性最小方差最优融合准则得到最优融合估计,并给出了Kalman融合估计器的设计方法.最后,通过一个目标跟踪例子验证所提方法的有效性.

摘要：主要研究了具有通信受限及不确定性的无线网络下的二阶多智能体系统的编队控制问题.针对无线网络的介质访问约束,采用二进制序列设计智能体节点调度协议,使得满足约束条件的智能体节点经网络传输其采样信息;另一方面,为建立更符合实际的通信信道模型,区别于传统的固定连接权重拓扑图,考虑到无线网络的不确定性及拓扑连接权重与智能体节点之间距离的关系,利用无线信道的度量指标构建了多智能体通信拓扑的新模型.定义信息更新误差及编队误差,将二阶多智能体系统模型转化为闭环延时系统模型.然后,构造Lyapunov-Krasovskii函数并利用LMI方法设计了编队控制协议.最后,通过仿真验证了所提方法的有效性.

摘要：针对通信受限的非线性网络控制系统,为兼顾系统性能和节约利用网络资源,引入事件触发通信机制(ETCM),利用时延建模方法和并行分布补偿(PDC)技术,将连续控制系统建模为一个采样数据误差依赖的非线性网络化系统模型;构建保守性低的时滞依赖和模糊基依赖的Lyapunov-Krasovskii泛函,给出增广系统稳定性和鲁棒性结果,得到鲁棒控制器存在的充分条件,提出一种基于线性矩阵不等式(LMIs)的事件触发参数,以及全局模糊L 1动态输出反馈控制器参数的协同设计方法。采用永磁同步电动机模型仿真验证,结果表明该设计方法可减少网络资源占用,达到闭环控制系统的性能要求。

摘要：针对通信距离受限条件下多智能体编队队形易受障碍物影响而打散队形进而无法继续维持编队的问题,提出了一种基于分布式协议与集中式协议相互切换的多智能体编队避障算法。首先,分别使用基于一致性理论的分布式控制和集中式控制算法使智能体系统形成编队;其次,引入人工势场函数,保证智能体的避障性能;最后,设计协议切换控制器,根据智能体系统是否处于障碍物斥力场内进行协议切换,保证智能体系统既能实现避障,又能维持较低的通信量。仿真结果表明,该算法与仅使用集中式协议的算法相比,系统的总通信量降低了32%,领导者智能体的通信量降低了53.5%,表明该算法有更强的适用性和鲁棒性。

摘要：远海环境通信条件受限,造成无人水面艇(USV)集群协同作业时面临局部失联所带来的执行任务失败风险。针对USV集群动态协同探测打击场景下的任务分配网络通信问题,本文研究在任务完成规则明确的各种合作约束下,将异构复合任务分配给具有不同能力无人艇的分布式任务分配方法,提出一种基于局部子网络的复合任务分配算法(BLSA),对本地复合任务进行分解,并通过网络消息传递步数,限制网络通信,形成局部子网络,在子网络中对本地复合子任务进行分配。仿真实验表明,基于局部子网络的复合任务分配算法在保持共识捆绑算法的稳健收敛特性前提下,拓展了任务类型,并且限制网络通信的情况下,仍然可以产生与完全通信近似等同的解决方案,同时还能提高收敛的速度,减少整个网络的通信需求。

摘要：针对通信受限条件下的航天器轨迹跟踪问题,提出了一种基于事件触发的预设时间控制算法。为了满足不同任务场景下对航天器快速性的要求,本文设计了一种预设时间轨迹跟踪控制算法。结合反步控制理论及预设时间动态增益,最终实现轨迹跟踪系统的预设时间收敛。作为一种典型的网络化控制系统,航天器在执行任务过程中可能会受到自身通信能力的限制,造成通信阻塞、时延和丢包等问题。为此,本文提出了一种基于动态参数的事件触发算法,在保证系统控制精度的同时,一定程度上避免了控制中心与航天器本体间不必要的通信资源消耗。相比于传统的静态事件触发算法,文中基于动态参数的事件触发算法在减少通信频率方面更具优势。通过理论分析和仿真实验验证所提控制算法的有效性。

摘要：针对一类具有噪声影响的通信受限多输入、多输出网络控制系统,利用非均匀采样方式将其建模为一类集控制与调度为一体的网络化控制模型,根据卡尔曼滤波器思想设计了最优状态估计器和最优保性能输出反馈控制器并在此基础上给出系统渐近稳定的充分条件.通过仿真验证了所提算法的可行性.该设计方法特别适用于通信受限情况下,系统存在多种信号类型时,可方便的根据不同信号特征设置系统的采样周期和调度周期,从而克服原离散周期性时变系统的控制器受通信序列周期性约束问题,避免多个控制器周期性切换,增加控制系统设计的自由度,提高系统动态重构能力和整体性能.

摘要：针对工程中通信带宽有限的情况,研究了基于TDMA网络的多无人机编队控制发散问题,通过将网络通信时延转变为具有时变异步时延的切换拓扑网络一致性收敛问题,设计了一种基于状态估计的多机编队控制协议。通过卡尔曼滤波器对通信时刻编队内无人机状态进行估计,解决了协议中状态信息时刻不一致导致的编队发散问题,适用于TDMA组网的大规模编队控制。最后数值仿真结果表明该控制协议能够有效抑制网络中异步时延对多机编队保持精度的影响,提高了多机协同编队保持控制的稳定性。