千越電子遊藝場基于中間觀測器的多智能體系
研究基于多智能體系統的故障估計問題。通過所設計的觀測器可以同時估計多智能體系統狀態和系統中可能存在的執行器故障和傳感器故障。基于LMI，可以計算觀測器的參數矩陣，並且計算量不隨著智能體數目的增加而改變。隨著工業技術的發展，在實際中被控對象變得日益復雜。多智能體系統是處理這類復雜系統的重要工具。然而，隨著系統的復雜化，系統發生故障的概率不斷增加。另一方面，現代工業系統對系統可靠性的要求不斷提高。相比于集中式系統，分布式系統的故障診斷更加值得重視。因為一旦某個智能體發生故障，故障信息會通過信息交互，影響其鄰居智能體的正常運轉，進而影響整個系統。關于多智能體系統故障診斷的研究，考慮故障估計問題的相對較少。通過故障估計，可以獲得諸如故障的大小、形狀等信息。這些信息在設計容錯控制器時可以起到非常重要的作用。論文主要研究同時發生執行器故障和傳感器故障的多智能體系統的故障估計問題。主要貢獻包括：1）提出了一種新型分布式中間觀測器的設計方法，可以應用于觀測器匹配條件和嚴格正實條件不滿足的系統。2）在觀測器的設計過程中，同時考慮了集中式輸出估計誤差和分布式輸出估計誤差對估計結果的反饋作用。3）針對具有有向拓撲連接的多智能體系統，只需要求解一個低階LMI即可計算出觀測器的增益矩陣。該LMI的維數和對單個智能體進行故障估計時所需求解的LMI的維數相同。因此，本文方法的計算量不會隨著系統中智能體數目的增加而增加。4）另外，針對具有無向拓撲連接的多智能體系統，利用Laplacian矩陣的對稱性，給出一種保守性更小的結論。圖1. 智能體的狀態及其估計仿真結果表明，所設計的觀測器可以有效地估計系統中存在的故障和系統的狀態。圖2. 多智能體系統中的故障及其估計引用格式：劉秀華錛 韓建錛 魏新江. 基于中間觀測器的多智能體系統分布式故障估計. 自動化學報錛 2020錛 46(1): 142-152.鏈接：http://www.aas.net.cn/cn/article/doi/10.16383/j.aas.c180179 作者簡介劉秀華 魯東大學數學與統計科學學院講師. 2018年獲得東北大學控制理論與控制工程專業博士學位. 主要研究方向為多智能體系統錛 分布式故障檢測、故障估計. E-mail: zhunixingfu ok123@163.com韓建 魯東大學數學與統計科學學院副教授. 2017年獲得東北大學控制理論與控制工程專業博士學位. 主要研究方向為故障檢測、故障估計與容錯控制.本文通信作者. E-mail: hanjian1024@163.com魏新江 魯東大學數學與統計科學學院教授. 2009年獲得東北大學控制理論與控制工程專業博士學位. 主要研究方向為魯棒控制錛 非線性控制和模糊控制. E-mail: weixinjiang@163.com本課題組每年招收化學和材料專業碩士生1-2名，主要從事于微納結構材料的設計合成及在高性能電池中的應用研究。本課題組所在溫州大學化材學院院長王舜教授團隊，擁有專任教師10名，主要從事于無機/有機/高分子等微納結構材料的設計合成及在能源轉化與存儲、光/電催化、環境保護等相關領域的應用研究，