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离散线性一致性算法噪声问题研究
  • ISSN号:0254-4156
  • 期刊名称:《自动化学报》
  • 时间:0
  • 分类:TP[自动化与计算机技术]
  • 作者机构:[1]山东工商学院计算机与技术学院,烟台264005, [2]山东省高校智能信息处理重点实验室山东工商学院,烟台264005, [3]中国科学院计算技术研究所,北京100190
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(973计划)(2013CB329502),国家自然科学基金(61272244,611750532,61173173,61035003,61202212)资助 National Basic Research Program of China (973 Program) (2013CB329502) and National Natural Science Foun- dation of China (61272244, 611750532, 61173173, 61035003, 612 o221.2)
中文摘要:

多智能体一致性问题在传感网、社交网、协同控制等诸多领域有着广泛的实际应用背景,本文对离散线性一致性算法的噪声问题进行了研究,证明了离散线性一致性算法的噪声不可控性;提出基于抑噪算子ε(t)的噪声控制策略,指出当ε(t)为t-0。5的高阶无穷小时,抑噪后的一致性算法噪声可控;分析了抑噪算子对一致性算法收敛性的影响,证明了在无噪声条件下,当抑噪算子ε(t)为t-1的低阶无穷小时,抑噪后的一致性算法依然可以使Agent收敛至原收敛状态x*。在上述结论基础上进一步指出,当t→∞时,若抑噪算子ε(t)的阶在t-0。5~t-1之间,所有Agent的状态将以原收敛状态x*为中心呈正态分布。最后,以DHA为例对相应理论结果进行了验证和讨论。本文为线性一致性算法的噪声控制提供了理论依据,对抑噪算子的确定有较强的指导意义。

英文摘要:

Consensus problem in multi-agent system has a wide application background in many fields, such as sensor networks, social networks, cooperative control and so on. In this paper, we address the problem of the discrete linear consensus algorithm with noise, and point out that the noise of discrete linear consistency algorithm is not controllable. Aiming at this problem, we propose a strategy using noise suppression operator ε (t) to control noise, and point out that when e (t) is the higher-order infinitesimal of t-0.5, the noise of consistency algorithm after noise suppression is controllable. We analyze the effect of suppression operator on the convergence of consistency algorithm and prove that under the condition of no noise and if the suppression operator ε (t) is a lower-order infinitesimal of t-1, the consistency algorithm after noise suppression can still converge to the original convergence state x*. Based on this, we further point out that if the order of ε (t) is between the orders of t-0.5 and t-1 when t→∞, the states of all the agents will be a normal distribution with its center at the original convergence state x* in the end. And, by using DHA as an example, we verify and discuss the corresponding theoretical results. This paper provides a theoretical foundation for noise control of linear consensus algorithm, and has a strong directional effect on the determination of noise suppression operator.

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期刊信息
  • 《自动化学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国自动化学会 中国科学院自动化研究所
  • 主编:王飞跃
  • 地址:北京东黄城根北街16号
  • 邮编:100717
  • 邮箱:aas@ia.ac.cn
  • 电话:010-64019820
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4156
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2109/TP
  • 邮发代号:2-180
  • 获奖情况:
  • 1997年获全国优秀期刊奖,1985、1990、1996、2000年获中国科学院优秀期刊二等奖,2002年获国家期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),德国数学文摘,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:27550