《帶有通信約束的多自主體系統的分散式協調控制》是依託中國科學院數學與系統科學研究院，由李韜擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：帶有通信約束的多自主體系統的分散式協調控制
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李韜
- 依託單位：中國科學院數學與系統科學研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
本項目研究帶有通信約束的多自主體系統的分散式協調控制，分散式數字通信模式和通信噪聲等各種網路不確定因素使得帶有通信約束的多自主體系統實質上是一個分散式的不確定混雜系統，這類系統既不同於基於單一被控對象的不確定混雜系統，又不同於精確通信環境下的分散式控制系統。本項目融合信息理論和控制理論的基本思想和先進成果，提出基於數字通信的多自主體系統的分散式通信機制和協調控制律聯合設計的新方法，發展針對基於數字通信的多自主體系統的理論分析工具；回答該領域涉及的信道頻寬約束、通信能量成本和網路性能間相互制約關係等最基本、最核心的理論問題，設計最佳化能量成本和網路性能的實用算法。本項目不但有助於為分散式估計、分散式計算及無人航行器自主編隊等實際工程領域涉及的分散式協調控制設計提供理論依據和指導，而且對於深入理解複雜網路化控制系統中信息與能量的分配機制，挖掘信息與系統科學新的生長點具有重要的理論意義。
結題摘要
本項目研究帶有通信約束的多自主體系統的分散式協調控制，分散式數字通信模式和各種網路不確定因素使得帶有通信約束的多自主體系統實質上是一個分散式的不確定混雜系統，這類系統既不同於基於單一被控對象的不確定混雜系統，又不同於精確通信環境下的分散式控制系統。本項目融合通信理論和控制理論的基本思想和先進成果，提出了基於量化觀測器和帶有衰減尺度變換函式的分散式編解碼機制和基於確定性等價原則帶有估計誤差補償的控制協定設計方法，有效地消除了編解碼誤差對系統穩定性和穩態誤差的影響。針對固定拓撲、時變拓撲、帶有通信時延和存在不可量測狀態等情形，利用極限分析建立了一系列“小容量信道定理”，證明了對於連通網路，總存在通信數據率下界與個體數無關的指數收斂協同算法。給出了個體數趨於無窮時漸近收斂速度的顯式表達式。我們還首次提出了分散式趨同控制的能量消耗模型，說明了整體能量消耗和通信量之間的關係。具我們所知，該項工作是多自主體系統領域關於趨同算法性能與網路拓撲參數和通信數據率相互關係的第一個定量結果。本項目提出的編解碼機制和分析方法被分散式多媒體領域的知名學者套用於分散式多媒體流調度的研究中。本項目對於深入理解複雜網路化控制系統中信息與能量的分配機制，挖掘信息與系統科學新的生長點具有重要的理論意義。
