• 제목/요약/키워드: state consensus

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다 개체 시스템의 상태 일치를 위한 이산 시간 출력 궤환 협조 제어 알고리즘 (Discrete-Time Output Feedback Algorithm for State Consensus of Multi-Agent Systems)

  • 김재용;이진영;김정수
    • 전기학회논문지
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    • 제60권3호
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    • pp.625-631
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    • 2011
  • This paper presents a discrete-time output feedback consensus algorithm for Multi-Agent Systems (MAS). Under the assumption that an agent is aware of the relative state information about its neighbors, a state feedback consensus algorithm is designed based on Linear Matrix Inequality (LMI) method. In general, however, it is possible to obtain its relative output information rather than the relative state information. To reconcile this problem, an Unknown Input Observer (UIO) is employed in this paper. To this end, first it is shown that the relative state information can be estimated using the UIO and the measured relative output information. Then a certainty-equivalence type output feedback consensus algorithm is proposed by combining the LMI-based state feedback consensus algorithm with the UIO. Finally, simulation results are given to illustrate that the proposed method successfully achieves the state consensus.

불확실성을 포함한 다 개체 시스템의 상태 일치를 위한 이산 시간 출력 궤환 협조 제어 알고리즘 (Discrete-Time State Feedback Algorithm for State Consensus of Uncertain Homogeneous Multi-Agent Systems)

  • 윤문채;김정수;백주훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제19권5호
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    • pp.390-397
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    • 2013
  • This paper presents a consensus algorithm for uMAS (uncertain Multi-Agent Systems). Unlike previous results in which only nominal models for agents are considered, it is assumed that the uncertain agent model belongs to a known polytope set. In the middle of deriving the proposed algorithm, a convex set is found which includes all uncertainties in the problem using convexity of the polytope set. This set plays an important role in designing the consensus algorithm for uMAS. Based on the set, a consensus condition for uMAS is proposed and the corresponding consensus design problem is solved using LMI (Linear Matrix Inequality). Simulation result shows that the proposed consensus algorithm successfully leads to consensus of the state of uMAS.

적응 제어를 이용하여 그래프 연결성을 배제시킨 선형 다개체 시스템의 상태변수 일치 알고리듬 (Graph Connectivity-free Consensus Algorithm for State-coupled Linear Multi-agent Systems: Adaptive Approach)

  • 김지수;김홍근;심형보;백주훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제18권7호
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    • pp.617-621
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    • 2012
  • This paper studies asymptotic consensus problem for linear multi-agent systems. We propose a distributed state feedback control algorithm for solving the problem under fixed and undirected network communication. In contrast with the conventional algorithms that use global information (e.g., graph connectivity), the proposed algorithm only uses local information from neighbors. The principle for achieving asymptotic consensus is that, for each agent, a distributed update law gradually increases the coupling gain of LQR-type feedback and thus, the overall stability of the multi-agent system is recovered by the gain margin of LQR.

연속시간 다개체 시스템에 대한 LQ-역최적 상태일치 프로토콜 및 군집제어 응용 (LQ Inverse Optimal Consensus Protocol for Continuous-Time Multi-Agent Systems and Its Application to Formation Control)

  • 이재영;최윤호
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제20권5호
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    • pp.526-532
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    • 2014
  • In this paper, we present and analyze a LQ (Linear Quadratic) inverse optimal state-consensus protocol for continuous-time multi-agent systems with undirected graph topology. By Lyapunov analysis of the state-consensus error dynamics, we show the sufficient conditions on the algebraic connectivity of the graph to guarantee LQ inverse optimality and closed-loop stability. A more relaxed stability condition is also provided in terms of the algebraic connectivity. Finally, a formation control protocol for multiple mobile robots is proposed based on the target LQ inverse optimal consensus protocol, and the simulation results are provided to verify the performance of the proposed LQ inverse formation control method.

이종 상태 정보를 고려한 이차 다개체 시스템의 PID 기반 일치 및 편대 제어 (PID-based Consensus and Formation Control of Second-order Multi-agent System with Heterogeneous State Information)

  • 강민재;탁한호
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제24권2호
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    • pp.103-111
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    • 2023
  • 일치기법은 이웃한 개체 간의 정보교환을 통하여 개체들의 상태를 동일한 상태로 수렴시키는 것이 목적이며 다개체 시스템의 제어를 위해 많은 연구가 진행되고 있다. 실제 시스템에서는 각 개체의 측정 변수가 서로 다르거나 통신상의 정보 손실이 발생할 수 있고, 통신상의 안정성을 위하여 각 상태에 대한 서로 다른 네트워크를 구성해야 할 수 있다. 또한, 시스템에 존재하는 입력 포화 및 외란으로 인하여 그룹의 불안정성을 야기할 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 이종 상태 정보와 입력 포화 및 외란을 고려하여 다개체 시스템의 군집을 위한 PID(Proportional-Integral-Derivative) 기반의 일치 제어 기술을 연구한다. 구체적으로 2차 시스템으로 모델링된 다중 추종 개체들과 단일 리더 개체를 고려하였고, 오차 시스템의 안정성 판별을 통하여 일치를 달성하기 위한 조건을 분석하였다. 제안된 알고리즘은 위치 그래프의 연결성만 보장된다면 일치를 달성할 수 있음을 확인하였고, 일치 알고리즘을 확장하여 다개체 시스템에 대한 편대 제어 문제를 연구하였다. 마지막으로 모의실험을 통하여 제안된 알고리즘의 유효성을 검증하였다.

Indicators for assessing neighbourhood satisfaction in state provided housing in South Africa

  • Aigbavboa, Clinton;Thwala, Wellington
    • 국제학술발표논문집
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    • The 6th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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    • pp.361-366
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    • 2015
  • The objective of this paper was to establish the attributes that determines neighbourhood satisfaction in South Africa lowincome housing subsidy scheme ultilising the Delphi approach. This is because the perception and housing satisfaction of lowincome housing beneficiaries toward their housing condition can be studied by examining their satisfaction toward s the neighbourhood factors. The Delphi method was used where the views of housing experts were solicited on 26 potential attributes as identified from li terature. Consensus was achieved after three iterative rounds. The expert"s scored each attributes on a 10-point ordinal scale of impact significance, where 1-2=No impact and 9-10= very high impact. The scales adapted for consensus were: strong consensus, median 9-10, inter quartile deviation (IQD) ≤1; good consensus, median 7 ≤ 6.99and IQD≥2.1≤3. The key findings indicate that there was a good to strong consensus of 19 attributes which were key attributes that the experts perceived as determinants of neighbourhood satisfaction; while 6 other attributes had weak consensus, as they were considered to have a le sser impact in determining residents" neighbourhood satisfaction. However, attributes with weak consensus were the attributes that are highly regarded as core neighbourhood factors in other housing settings. The study contributes to the body of knowledge on th e subject where no consensus has been reached pertaining to indicators for measuring neighbourhood satisfaction in subsidised low-income housing in South Africa.

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COLLECTIVE BEHAVIORS OF SECOND-ORDER NONLINEAR CONSENSUS MODELS WITH A BONDING FORCE

  • Hyunjin Ahn;Junhyeok Byeon;Seung-Yeal Ha;Jaeyoung Yoon
    • 대한수학회지
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    • 제61권3호
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    • pp.565-602
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    • 2024
  • We study the collective behaviors of two second-order nonlinear consensus models with a bonding force, namely the Kuramoto model and the Cucker-Smale model with inter-particle bonding force. The proposed models contain feedback control terms which induce collision avoidance and emergent consensus dynamics in a suitable framework. Through the cooperative interplays between feedback controls, initial state configuration tends to an ordered configuration asymptotically under suitable frameworks which are formulated in terms of system parameters and initial configurations. For a two-particle system on the real line, we show that the relative state tends to the preassigned value asymptotically, and we also provide several numerical examples to analyze the possible nonlinear dynamics of the proposed models, and compare them with analytical results.

동일한 전달 행렬을 가지는 안정화 가능한 이종 시스템들의 출력 일치 (Output Consensus of Non-identical and Stabilizable Linear Systems Having the Same Transfer Matrix)

  • 김지수;김홍근;심형보;백주훈
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제17권9호
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    • pp.857-862
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    • 2011
  • This paper studies the output consensus problem for a class of heterogeneous linear multi-agent systems under a fixed directed communication network. The dynamics, as well as its dimension, of each agent can widely differ from the others, but all the agents are assumed to have the same transfer matrix. In addition, only the system outputs are constrained to be delivered through the network. Under these conditions, we show that the output consensus is reached by a group of identical controllers, which is designed to achieve the state consensus for the homogeneous multi-agent system obtained from the minimal realization of the transfer matrix. Finally, an example is given to demonstrate the proposed result.

임의의 네트워크 지연을 갖는 선형 다개체시스템의 일치 (Consensus of Linear Multi-Agent Systems with an Arbitrary Network Delay)

  • 이성렬
    • 전기전자학회논문지
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    • 제18권4호
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    • pp.517-522
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    • 2014
  • 본 논문은 임의의 네트워크 시간 지연이 존재하는 선형 다개체 시스템의 일치문제를 다룬다. 다개체 시스템의 상태일치를 위한 충분조건은 선형행렬방정식을 이용하여 제공된다. 또한, 제안한 충분조건아래에서 임의의 크기를 갖는 네트워크 지연이 존재하는 경우에도 일치에 도달할 수 있음을 증명한다. 마지막으로 제안한 결과의 유효성을 증명하기 위하여 수치 예제를 제공한다.

다중 에이전트 시스템의 컨센서스를 위한 슬라이딩 기법 강화학습 (A slide reinforcement learning for the consensus of a multi-agents system)

  • 양장훈
    • 한국항행학회논문지
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    • 제26권4호
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    • pp.226-234
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    • 2022
  • 자율주행체와 네트워크기반 제어 기술의 발달에 따라서, 하나의 에이전트를 제어하는 것을 넘어서 다수의 이동체를 분산 제어하는데 사용 가능한 다중 에이전트의 컨센서스 제어에 대한 관심과 연구가 증가하고 있다. 컨센서스 제어는 분산형 제어이기 때문에, 정보 교환은 실제 시스템에서 지연을 가지게 된다. 또한, 시스템에 대한 모델을 정확히 수식적으로 표현하는데 있어서 한계를 갖는다. 이런 한계를 극복하는 방법 중에 하나로서 강화 학습 기반 컨센서스 알고리즘이 개발되었지만, 불확실성이 큰 환경에서 느린 수렴을 갖는 경우가 자주 발생하는 특징을 보이고 있다. 따라서, 이 논문에서는 불확실성에 강인한 특성을 갖는 슬라이딩 모드제어를 강화학습과 결합한 슬라이딩 강화학습 알고리즘을 제안한다. 제안 알고리즘은 기존의 강화학습 기반 컨센서스 알고리즘의 제어 신호에 슬라이딩 모드 제어 구조를 추가하고, 시스템의 상태 정보를 슬라이딩 변수를 추가하여 확장한다. 모의실험 결과 다양한 시변 지연과 왜란에 대한 정보가 주어지지 않았을 때에 슬라이딩 강화학습 알고리즘은 모델기반의 알고리즘과 유사한 성능을 보이면서, 기존의 강화학습에 비해서 안정적이면서 우수한 성능을 보여준다.