带有间歇通讯的多智能体系统事件触发控制

For the multi-agent systems with intermittent communication, the project will propose a distributed event-triggered control protocol with a predictive mechanism. Firstly, based on the agent's independent skills, learning skills and reasoning skills, the project will establish a distributed predictive mechanism to predict the lost information during the period of communicational interruption. According to the predictive mechanism and the idea of cooperation and coordination, the project will design a distributed control protocol with the predictive information to solve the problem of cooperative control during the period of communicational interruption. Secondly, in order to avoid the frequent updating of the control law and reduce the wastage of the actuator, the project will establish a subjective and objective event-triggered mechanism and propose a subjective and objective event-triggered control scheme by combining the idea of event-triggered control with the intermittent communication features. In addition, in order to avoid continuous state monitoring and save more communication resources of multi-agent systems, the project will propose a self-triggered controller to optimize the whole control scheme through the iterative learning algorithm. Finally, by developing a multiple unmanned aerial vehicle (UAV) simulation system with intermittent communication, the project will build a corresponding test platform to conduct simulation experiments in order to improve and optimize the control protocol of multi-agent systems with intermittent communication, and provide a theoretical support and referential method for the application of multi-agent systems in practice.

针对带有间歇通讯的多智能体系统，本项目提出带有信息预测机制的分布式事件触发控制方案。首先，依据智能体的自主、学习和推理能力建立分布式信息预测机制来预测通讯间断期间缺失的交互信息。在此基础上，结合协作协调思想设计带有信息预测机制的分布式控制协议来解决通讯间断期间智能体的协同控制问题。其次，为了避免智能体控制率的频繁更新，降低执行机构的损耗，本项目结合事件触发控制思想与多智能体系统的间歇通讯特征，建立分布式主客观事件触发机制，并提出全局事件触发控制协议的设计方法。此外，为了避免智能体对其邻居智能体的状态进行连续监测，节约多智能体系统的通讯资源，本项目基于迭代学习理论提出带有预测信息的自触发控制算法来优化全局事件触发控制方案。最后，建立带有间歇通讯的多无人机仿真实验系统，并搭建相应的测试平台进行仿真实验，对本项目所提出的控制方案进一步优化和完善，为多智能体系统的实际应用提供理论支持和方法参考。

对于多智能体系统，协作协调是其核心，而智能体之间的通讯交互是多智能体系统协作协调的基础。然而，在实际的控制系统中，如多无人机系统或多移动地面机器人系统，由于外部干扰、不可靠的信号传输通道、物理设备故障和传感装置的有限感测范围等客观事实的存在，智能体之间的通讯并不是时时通畅的，而是一个间歇的通讯交互过程。针对带有间歇通讯的多智能体系统，本项目提出了带有信息预测机制的分布式事件触发控制方案。首先，依据智能体的自主学习和推理能力建立分布式信息预测机制来预测通讯间断期间缺失的交互信息。在此基础上，结合协作协调思想设计了带有信息预测机制的分布式控制协议，解决了通讯间断期间智能体的协同控制问题。其次，为了避免智能体控制率的频繁更新，降低执行机构的损耗，结合事件触发控制思想与多智能体系统的间歇通讯特征，建立了分布式主客观事件触发机制，并提出了全局事件触发控制协议的设计方法。再次，为了避免智能体对其邻近智能体的状态进行连续监测，节约多智能体系统的通讯资源，基于迭代学习理论提出了带有预测信息的自触发控制算法来优化全局事件触发控制方案。最后，建立了带有间歇通讯的多无人机仿真实验系统，并搭建了相应的测试平台进行仿真实验，对本项目所提出的控制方案进一步给予优化和完善，形成了一套带有间歇通讯的多智能体系统事件触发控制综合方法。. 基于项目以上研究成果，公开发表学术论文33篇，其中在国际学术期刊及重要国际会议上发表论文26篇，在国内学术期刊及国内重要会议上发表论文7篇，SCI收录21篇，EI收录12篇。申报国家发明专利3项，其中已经授权2项。参加国内外（含香港地区）学术会议和学术交流20人.次。通过该项目的研究，培养中青年骨干教师1名；培养研究生10名，其中，博士研究生5名，硕士研究生5名；基于无人机实验平台，开发出带有间歇通讯的多智能体系统仿真实验平台一套，收集和整理现场测试数据超过900GB。