《通信受限多自主體網路的協同控制與協同能力研究》是依託上海大學，由李韜擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：通信受限多自主體網路的協同控制與協同能力研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李韜
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目將深入研究帶有通信約束的多自主體網路的協同控制與協同能力問題，是青年基金項目所研究課題在廣度和深度上的進一步拓展和深化。本項目將融合信息理論、控制理論和網路理論的基本思想和方法，深入研究各種網路或自主體動力學的不確定因素對基於數字通信網路的協同控制設計和閉環系統性能的影響；建立一套基於不確定數字通信網路的協同控制設計和閉環分析的系統化方法和理論；研究不確定數字通信環境下通信網路參數和控制性能指標間的基本制約關係，給出通信數據率極限、算法的性能極限和最佳化通信能量成本的算法；為不確定環境下基於大規模通信網路的分散式估計和協同控制提供必要的理論基礎。
結題摘要
本項目融合信息理論、控制理論和網路理論的基本思想和方法，深入研究帶有通信約束的多自主體網路的協同控制與協同能力問題，是青年基金項目所研究課題在廣度和深度上的進一步拓展和深化。青年基金項目作為課題的初創研究，側重於研究基於確定性數字通信網路模型的協同控制，而本項目將深入研究各種不確定因素對協同控制設計和閉環系統性能的影響，建立通信網路參數和控制性能指標間的基本制約關係，所考察的模型更加全面和貼近工程實際，在理論難度上也將顯著提高。本項目提出了有限數據率下多自主體系統可協同性地概念，針對狀態不完全可量測的一般線性多自主體系統，建立了其協同能力關於自主體動力學和網路拓撲的充分條件和必要條件；針對具有一般線性動力學和乘性量測噪聲的隨機多自主體系統，建立其協同能力關於網路節點數、網路圖的代數連通度、乘性噪聲強度係數和自主體動力學的充分條件，揭示了隨機協同能力與網路結構、自主體動力學及信道傳輸特性的定量關係。針對帶有加性量測噪聲和馬氏切換拓撲的分散式趨同算法，發展了針對退化隨機矩陣序列的遍歷倒向乘積方法；建立了隨機逼近型算法漸近收斂速度與網路參數的算法增益的顯式定量關係；提出了卡爾曼---布希濾波型分散式協同算法，給出了算法均方收斂和依機率1收斂的速度估計；針對帶有相對狀態依賴型乘性量測噪聲的多自主體分散式平均算法，發現了閉環趨同誤差方程噪聲強度係數矩陣與網路拓撲結構間的關係，建立了均方和幾乎必然平均趨同的“小趨同增益”定理，建立了均方收斂速度、均方穩態誤差與網路和控制參數的定量關係，給出了實現最優均方收斂速度的算法增益表達式。本項目回答了不確定多自主體協同控制領域的幾個基本理論問題，為設計適用於大規模感測網路的高效實用的分散式估計算法提供了理論工具。
