群集系统分群行为建模与控制研究进展 被引量：15

1

作者 杨盼盼 刘明雍 +1 位作者 雷小康 宋程 《控制与决策》 EI CSCD 北大核心 2016年第2期193-206,共14页

群集系统的分群行为表征为一个聚合的母群分裂成多个子群的现象,探讨其产生机理和控制方法具有重要的理论意义和应用价值.鉴于此,从分群行为的理论建模和控制方法两个角度出发,对近年来群集系统分群运动研究的主要成果进行综述,回顾了... 群集系统的分群行为表征为一个聚合的母群分裂成多个子群的现象,探讨其产生机理和控制方法具有重要的理论意义和应用价值.鉴于此,从分群行为的理论建模和控制方法两个角度出发,对近年来群集系统分群运动研究的主要成果进行综述,回顾了目前分群运动理论建模研究的最新进展,重点总结了分群运动的现有控制方法和结论,并对分群控制研究中尚存在的问题进行了探讨,最后就分群行为后续可能的研究方向进行了展望. 展开更多

关键词 群集系统 群集运动 分群行为 理论建模 分群控制

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基于虚拟领航者的智能群体群集运动控制 被引量：9

2

作者 王冬梅 方华京 《华中科技大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期5-7,共3页

通过借鉴预测控制的基本思想,研究了智能群体的群集运动,并建立了一种个体在运动过程中能根据周围环境自适应选取虚拟领航者的群集运动控制模型.该模型描述了生物群集过程中无领导者的自然现象,克服了传统leader-follower模式的单向信... 通过借鉴预测控制的基本思想,研究了智能群体的群集运动,并建立了一种个体在运动过程中能根据周围环境自适应选取虚拟领航者的群集运动控制模型.该模型描述了生物群集过程中无领导者的自然现象,克服了传统leader-follower模式的单向信息流的缺陷,增强了系统的自适应性与鲁棒性,提高了系统的稳定性.仿真结果表明:与已有文献相比,该模型收敛速度较快;形成紧凑的编队后,队形稳定运行的速度也较快. 展开更多

关键词 智能群体 协调控制 虚拟领航者 稳定性 群集运动

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面向复杂障碍场的多智能体系统集群避障模型 被引量：9

3

作者 张超省 王健 +1 位作者 张林 王娅 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期141-150,共10页

针对在地面战场中机器人集群执行任务时的避障问题,建立复杂障碍场中多智能体系统集群避障模型。障碍体采用多边形进行几何建模,减少最小外接圆(球)描述时造成的通道变窄或堵死的概率。基于人工势能方法,给出智能体与智能体、智能体与... 针对在地面战场中机器人集群执行任务时的避障问题,建立复杂障碍场中多智能体系统集群避障模型。障碍体采用多边形进行几何建模,减少最小外接圆(球)描述时造成的通道变窄或堵死的概率。基于人工势能方法,给出智能体与智能体、智能体与障碍体、智能体与目标相互作用的数学模型和求解流程:以智能体外心与多边形障碍体内心、外心、边的相互关系,确定障碍体的排斥边和排斥区域;以智能体外心、多边形障碍体边以及目标的相互关系,确定多边形障碍体的捕获边和智能体的临时目标,解决智能体被多边形障碍体边捕获的问题。仿真结果表明:不论静态目标还是动态目标,该模型都可以实现多智能体系统的集群避障控制,验证了其实用性和有效性。 展开更多

关键词 多智能体 复杂障碍场 集群运动 避障

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全局未知环境下智能群体群集运动与避障控制 被引量：4

4

作者 王冬梅 方华京 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2008年第9期1744-1747,共4页

研究了在全局环境未知且存在静态障碍物的情况下,智能群体的群集运动控制问题。模型在人工势能结合速度一致策略的基础上,利用了滚动窗口的方法实时产生虚拟领航者引导群体向目标位置运行;并利用极限环方法解决了群体避障问题。基于滚... 研究了在全局环境未知且存在静态障碍物的情况下,智能群体的群集运动控制问题。模型在人工势能结合速度一致策略的基础上,利用了滚动窗口的方法实时产生虚拟领航者引导群体向目标位置运行;并利用极限环方法解决了群体避障问题。基于滚动窗口方法构造的虚拟领航者,充分地利用了实时测得的局部环境信息,具有自适应性;极限环方法避障使得群体能够平滑地绕过障碍物,克服了传统人工势场法避障的局部最小问题。 展开更多

关键词 群集运动 虚拟领航者 滚动窗口法 极限环

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关于flocking的综述 被引量：3

5

作者 杨树勋 于洁 陶庆荣 《自动化技术与应用》 2007年第9期10-11,6,共3页

本文着重介绍了群及其聚结规则,由雷诺兹启发提出的控制规律确保所有个体的前进方向和速度以渐近线趋向于相同值,并且避免个体间的相互碰撞。阐述了国内外研究的历史和现状,以及对未来发展的预测。本文在总结国内外flocking研究发展的... 本文着重介绍了群及其聚结规则,由雷诺兹启发提出的控制规律确保所有个体的前进方向和速度以渐近线趋向于相同值,并且避免个体间的相互碰撞。阐述了国内外研究的历史和现状,以及对未来发展的预测。本文在总结国内外flocking研究发展的基础上,预测其在航空等方面发展的前途,为我们在新的领域中研究flocking提供了可能。 展开更多

关键词 群 聚结规则 群集行为 分布式控制

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多领航者网络化系统的动态群集运动 被引量：3

6

作者 王付永 杨洪勇 韩辅君 《电子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期1751-1756,共6页

针对时变动态切换拓扑下具有多个领航者的网络化系统群集运动问题,本文分别给出了一阶/二阶网络化系统的控制算法,并对所提出的控制算法进行了理论分析.运用现代控制理论、代数图论和矩阵论等分析工具,研究了当通信拓扑为动态联合连通时... 针对时变动态切换拓扑下具有多个领航者的网络化系统群集运动问题,本文分别给出了一阶/二阶网络化系统的控制算法,并对所提出的控制算法进行了理论分析.运用现代控制理论、代数图论和矩阵论等分析工具,研究了当通信拓扑为动态联合连通时,系统可以实现群集运动,即系统的运动轨迹都收敛到由多个领航者构成的凸包中.通过对系统信息拓扑连通部分的进一步研究,得到了二阶网络化系统群集运动的约束条件.最后应用仿真实验验证了结论的正确性. 展开更多

关键词 多领航者 网络化系统 群集运动 联合连通

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基于弱连通网络的多自主体系统群集运动 被引量：2

7

作者 杨洪勇 褚福芳 《河南理工大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2015年第2期231-235,共5页

基于二阶自主群体的有向网络,提出一种应用个体局部信息的分布式控制协议。利用Lyapunov稳定性理论研究了自主群体动态行为的稳定性,证明了在弱连通网络拓扑结构中,当系统中所有的自主体都不能获得领航者信息时,所有的自主体能够取得群... 基于二阶自主群体的有向网络,提出一种应用个体局部信息的分布式控制协议。利用Lyapunov稳定性理论研究了自主群体动态行为的稳定性,证明了在弱连通网络拓扑结构中,当系统中所有的自主体都不能获得领航者信息时,所有的自主体能够取得群集运动;假设系统中至少有一个自主体可获得领航者信息时,系统中所有的自主体最终能够收敛于领航者的速度。最后通过一个例子进行仿真实验,验证了所得结论的正确性。 展开更多

关键词 分布式控制 自主体 群集运动 弱连通

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离散时间多智能体系统群集运动的快速收敛 被引量：2

8

作者 杨怡泽 杨洪勇 刘凡 《复杂系统与复杂性科学》 EI CSCD 2018年第1期56-61,共6页

针对具有干扰的多智能体系统的离散时间群集运动问题,提出了一种有限时间收敛的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的离散时间多智能体系统有限时间内... 针对具有干扰的多智能体系统的离散时间群集运动问题,提出了一种有限时间收敛的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的离散时间多智能体系统有限时间内实现群集运动的收敛条件。分析了动态多智能体实现包容控制的运动状态,同时讨论了该系统在理想情况下达到有限时间收敛的充分条件。最后,系统仿真验证了所得结论的正确性。 展开更多

关键词 多智能体 离散系统 群集运动 有限时间

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手工地毯植绒机轨迹规划及其速度控制优化 被引量：1

9

作者 周虎 刘涛 +5 位作者 高金杰 周强 罗滨鸿 游政 苏炳望 巴拉 《纺织学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期177-182,共6页

为减缓手工地毯植绒机在加工路径变化剧烈处引起的机械振动,减少植绒路径和基布偏移,使其在较高作业速度下加工出高品质毯面的手工地毯,提出一种手工地毯植绒轨迹规划和速度优化控制方法。通过分析手工地毯植绒机器人的机电系统架构,以... 为减缓手工地毯植绒机在加工路径变化剧烈处引起的机械振动,减少植绒路径和基布偏移,使其在较高作业速度下加工出高品质毯面的手工地毯,提出一种手工地毯植绒轨迹规划和速度优化控制方法。通过分析手工地毯植绒机器人的机电系统架构,以及实现植绒动作的多轴联动关系;在此基础上研究了运动路径对机械振动和植绒精度的影响,提出了根据拐点转角大小的速度自适应控制策略;最后研究了三次样条函数轨迹规划器实现多轴系统的协调运动控制方法。结果表明:应用该优化控制方法较好地抑制了加工中的机械振动,实测路径最大偏移量从5.8mm下降到0.6mm,在保证毯面品质的基础上提升了植绒效率。 展开更多

关键词 手工地毯 植绒机器人 运动控制 速度自适应控制 样条函数轨迹规划

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反馈控制策略的自适应群集运动 被引量：1

10

作者 王冬梅 方华京 《智能系统学报》 2011年第2期141-146,共6页

针对有领航者的多智能体群集运动中可能出现的跟踪误差大或跟随者掉队的现象,提出了一种基于信息反馈的自适应的群集运动跟踪方法.采用邻近规则在领航者与周围邻近的跟随者之间引入双向信息流,使得领航者按事先确定的轨迹运行的同时,能... 针对有领航者的多智能体群集运动中可能出现的跟踪误差大或跟随者掉队的现象,提出了一种基于信息反馈的自适应的群集运动跟踪方法.采用邻近规则在领航者与周围邻近的跟随者之间引入双向信息流,使得领航者按事先确定的轨迹运行的同时,能根据邻近的跟随者的状态信息自适应地调节自身的运行状态.并采用李亚普诺夫方法分析了系统的稳定性,证明了该策略能减小系统的跟踪误差且对系统的机械故障和网络故障具有鲁棒性.仿真结果证明了该控制策略能提高系统的性能. 展开更多

关键词 多智能体系统 群集运动 信息反馈 协调控制

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一种基于邻域感知的群集控制算法 被引量：1

11

作者 李少斌 杨忠 +2 位作者 陈喆 杨成顺 黄宵宁 《应用科技》 CAS 2011年第7期21-25,共5页

对具有二次积分动态的智能群体(flock/swarm),在固定通信网络取得的群集运动(flocking/swarming)进行了研究.根据传统势场法的思想给出虚拟力函数的数学化定义,提出了邻域感知算子的概念,解决了智能群体数量增大时每个智能体受到影响过... 对具有二次积分动态的智能群体(flock/swarm),在固定通信网络取得的群集运动(flocking/swarming)进行了研究.根据传统势场法的思想给出虚拟力函数的数学化定义,提出了邻域感知算子的概念,解决了智能群体数量增大时每个智能体受到影响过多而合力不确定性增加的问题.运用LaSalle不变集原理和代数图论相关知识对控制算法进行了稳定性分析,并得出如下主要结论:1)智能体速度大小和方向渐近收敛,最终趋于一致;2)智能体之间的距离渐近趋于期望距离,并最终保持相对稳定;3)有互连关系的智能体之间不会有碰撞发生.理论分析显示,网络图的连通性和对Laplacian矩阵元素的平滑性处理保证了群集效果的优秀性.最后,给出一个Matlab算例仿真对理论结果进行了验证. 展开更多

关键词 群集运动 虚拟力函数 邻域感知算子 LAPLACIAN矩阵

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Flocking of mobile agents with fuzzy controller

12

作者 ZHANG Fu-zeng YANG Hong-yong 《通讯和计算机（中英文版）》 2009年第9期17-21,共5页

关键词 模糊控制器 移动代理 模糊逻辑控制器 多代理系统 植绒 最优控制理论 计算机仿真 观测资料

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基于有限记忆的智能群体群集运动控制

13

作者 王冬梅 方华京 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2010年第1期122-125,共4页

以历史状态信息来模拟刻画个体的个性特征,将组成群体的简单个体扩展为具有有限记忆能力的智能个体,研究了个体的个性特征对群集行为的影响;建立了具有简单智能的群体的群集控制模型并进行了稳定性分析.智能个体根据记忆单元的历史状态... 以历史状态信息来模拟刻画个体的个性特征,将组成群体的简单个体扩展为具有有限记忆能力的智能个体,研究了个体的个性特征对群集行为的影响;建立了具有简单智能的群体的群集控制模型并进行了稳定性分析.智能个体根据记忆单元的历史状态信息利用最小二乘法预估计个体的下一步运行状态,并以此作为虚拟领航者引导群体运行,实现智能群体群集运动控制.仿真结果验证了该模型的有效性,证实了个体的个性特征使得群体最终在稳态附近波动. 展开更多

关键词 群集运动 最小二乘法 虚拟领航者 稳定性

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一类具有领导者的群集运动分析

14

作者 王庆亮 孔祥智 吴晨 《山东农业大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2018年第3期547-550,共4页

本文主要研究了多智能体系统中具有领导者的群集运动。利用李雅普洛夫稳定性和比较定理,证明了跟随者与领导者之间的耦合系数足够大,系统能在任意给定的初始条件下达到群集运动。

关键词 群集运动 领导者 李雅普洛夫

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具有干扰的多领航者系统群集运动的快速收敛

15

作者 杨怡泽 杨洪勇 +2 位作者 刘凡 李玉玲 刘远山 《计算机应用研究》 CSCD 北大核心 2020年第4期1030-1033,1042,共5页

针对具有多领航者网络化系统的离散时间群集运动问题,提出了一阶/二阶网络化系统的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的多领航者网络化系统在离散时... 针对具有多领航者网络化系统的离散时间群集运动问题,提出了一阶/二阶网络化系统的包容控制算法。运用现代控制理论、代数图论和线性矩阵不等式等分析工具对所提出的控制算法进行理论分析,得到了具有干扰的多领航者网络化系统在离散时间情况下有限时间内实现群集运动的收敛条件。最后,利用LMI工具箱数值仿真求得正定矩阵范围,进而确定线性系统的稳定性。系统仿真验证了所得结论的正确性。 展开更多

关键词 多智能体 群集运动 有限时间 干扰

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多智能体系统群集运动一致性控制分析

16

作者 邓睿 张强强 +1 位作者 肖子健 李扬名 《无线互联科技》 2021年第15期86-87,共2页

多智能体系统由于在微电网需求响应管理、无人驾驶飞行器控制、无人车控制等诸多工程领域中的应用而得到了广泛的关注。其中,多智能体系统的一致性是实现工程应用的理论基础。文章主要给出了多智能体系统的基本概述,并分析了多智能体系... 多智能体系统由于在微电网需求响应管理、无人驾驶飞行器控制、无人车控制等诸多工程领域中的应用而得到了广泛的关注。其中,多智能体系统的一致性是实现工程应用的理论基础。文章主要给出了多智能体系统的基本概述,并分析了多智能体系统群集运动的一致性控制问题。 展开更多

关键词 多智能体系统 群集运动 一致性控制

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基于动态拓扑有领航者的智能群体群集运动控制 被引量：14

17

作者 俞辉 王永骥 刘磊 《系统工程与电子技术》 EI CSCD 北大核心 2006年第11期1721-1724,共4页

对具有二次积分动态的智能群体跟随领航者实现群集运动编队,提出了一个分散控制方法对智能群体进行分散控制。基于动态时变有领航者的网络拓扑,用图论模型表示智能体之间的相互作用及通信关系,运用推广的Lyapunov理论、微分包含及非平... 对具有二次积分动态的智能群体跟随领航者实现群集运动编队,提出了一个分散控制方法对智能群体进行分散控制。基于动态时变有领航者的网络拓扑,用图论模型表示智能体之间的相互作用及通信关系,运用推广的Lyapunov理论、微分包含及非平滑分析进行了稳定性分析,并得到所有智能体速度方向收敛到同一方向并与领航者保持一致;所有智能体速度大小收敛并与领航者相同;互连的智能体之间没有碰撞发生;所有智能体的人工势场函数被最小化等重要结论。给出了一个仿真实例,验证了该方法的有效性。 展开更多

关键词 智能群体 群集运动 协调控制 非平滑分析 图论

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基于有限记忆的智能群体的群集运动与避障控制 被引量：1

18

作者 王冬梅 方华京 《系统仿真学报》 CAS CSCD 北大核心 2009年第13期3959-3961,共3页

在全局环境未知且存在静态障碍物的情况下,将群体扩展为具有有限记忆能力的智能群体,研究了该群体的群集运动及其避障行为。模型利用智能个体记忆单元的信息实时产生动态切换的拓扑网络结构;在人工势能结合速度一致策略的基础上,采用滚... 在全局环境未知且存在静态障碍物的情况下,将群体扩展为具有有限记忆能力的智能群体,研究了该群体的群集运动及其避障行为。模型利用智能个体记忆单元的信息实时产生动态切换的拓扑网络结构;在人工势能结合速度一致策略的基础上,采用滚动窗口方法引入虚拟领航者,利用极限环方法解决群体避障问题,实现了快速且安全的群集运动控制。仿真结果验证了该模型的有效性。 展开更多

关键词 群集运动控制 避障 虚拟领航者 滚动窗口法 极限环

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鸽群交互模式切换模型及其同步性分析 被引量：6

19

作者 邱华鑫 段海滨 +2 位作者 范彦铭 邓亦敏 魏晨 《智能系统学报》 CSCD 北大核心 2020年第2期334-343,共10页

以原鸽为研究对象,归纳出其群体归巢机制中的双模式决策原则、模式切换原则与优势个体原则。模拟双模式决策原则设定双模式邻居集合与对齐权重,模拟模式切换原则设定基于群体轨迹曲率的切换规则,模拟优势个体原则设定高层级个体集合,进... 以原鸽为研究对象,归纳出其群体归巢机制中的双模式决策原则、模式切换原则与优势个体原则。模拟双模式决策原则设定双模式邻居集合与对齐权重,模拟模式切换原则设定基于群体轨迹曲率的切换规则,模拟优势个体原则设定高层级个体集合,进而建立鸽群交互模式切换模型。基于LaSalle不变集理论给出鸽群系统以无碰撞、同步编队抵近目标的条件。采用蒙特卡罗仿真分析不同参数对模型特性的影响,即不同个体数目、高层级个体数目以及最大速率均可保证模型的同步性。 展开更多

关键词 鸽群 群体智能 群集运动 异构群体 层级交互模式 平等交互模式 交互模式切换 同步性

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