Decentralized leader-following con-sensus control design for discrete-time multi-agent systems with switching to-pology

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorDorofieiev, Y. I.
dc.contributor.authorLyubchyk, L. M.
dc.contributor.authorMalko, M. M.
dc.date.accessioned2024-12-06T10:32:13Z
dc.date.available2024-12-06T10:32:13Z
dc.date.issued2024
dc.description.abstractThe problem of consensus control of linear discrete-time multi-agent systems (MASs) with switching topology is considered in the presence of a leader. The goal of consensus control is to bring the states of all agents to the leader state while providing stability for local agents, as well as the MAS as a whole. In contrast to the traditional approach, which uses the concept of an extended dynamic multi-agent system model and communication topology graph Laplacian, this paper proposes a decomposition approach, which provides a separate design of local controllers. The control law is chosen in the form of distributed feedback with discrete PID controllers. The problem of local controllers’ design is reduced to a set of semidefinite programming problems using the method of invariant ellipsoids. Sufficient conditions for agents’ stabilization and global consensus condition fulfillment are obtained using the linear matrix inequality technique. The availability of information about a finite set of possible configurations between agents allows us to design local controllers offline at the design stage. A numerical example demonstrates the effectiveness of the proposed approach.
dc.description.abstractotherРозглянуто задачу консенсусного керування лінійними мультиагентними дискретними системами (МАС) з комутаційною топологією за наявності лідера. Мета консенсусного керування полягає у зведенні станів усіх агентів до стану лідера з одночасним забезпеченням стійкості локальних агентів, а також MAС у цілому. На відміну від традиційного підходу, який використовує концепцію розширеної динамічної моделі мультиагентної системи та лапласіан графу комунікаційної топології, запропоновано підхід на основі декомпозиції, який передбачає незалежне проєктування локальних регуляторів. Закон керування вибирається у вигляді розподіленого зворотного зв’язку з дискретними ПІД-регуляторами. Задачу синтезу локальних регуляторів за допомогою методу інваріантних еліпсоїдів зведено до набору задач напіввизначеного програмування. Достатні умови стабілізації агентів та досягнення глобального консенсусу отримано за допомогою техніки лінійних матричних нерівностей. Наявність інформації про кінцевий набір можливих конфігурацій зв’язків між агентами дозволяє синтезувати локальні регулятори в автономному режимі на етапі проєктування. Ефективність запропонованого підходу продемонстровано за допомогою числового прикладу.
dc.format.pagerangeС. 100-116
dc.identifier.citationDorofieiev, Y. I. Decentralized leader-following con-sensus control design for discrete-time multi-agent systems with switching to-pology / Dorofieiev Y. I., Lyubchyk L. M., Malko M. M. // Системні дослідження та інформаційні технології : міжнародний науково-технічний журнал. – 2024. – № 2. – С. 100-116. – Бібліогр.: 35 назв.
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/SRIT.2308-8893.2024.2.08
dc.identifier.orcid0000-0002-7964-1286
dc.identifier.orcid0000-0003-0237-8915
dc.identifier.orcid0000-0002-0125-2141
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/71047
dc.language.isoen
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорського
dc.publisher.placeКиїв
dc.sourceСистемні дослідження та інформаційні технології : міжнародний науково-технічний журнал, № 2
dc.subjectmulti-agent system
dc.subjectconsensus control
dc.subjectswitching topology
dc.subjectPID controller
dc.subjectinvariant ellipsoids method
dc.subjectlinear matrix inequality
dc.subjectsemidefinite programming problem
dc.subjectмультиагентна система
dc.subjectконсенсусне керування
dc.subjectкомутаційна топологія
dc.subjectПІД регулятор
dc.subjectметод інваріантних еліпсоїдів
dc.subjectлінійна матрична нерівність
dc.subjectзадача напіввизначеного програмування
dc.subject.udc681.513.1+681.515.8
dc.titleDecentralized leader-following con-sensus control design for discrete-time multi-agent systems with switching to-pology
dc.title.alternativeСинтез децентралізованого консенсусного керування для мультиагентних дискретних систем з комутаційною топологією за наявності лідера
dc.typeArticle

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
100-116.pdf
Розмір:
566.88 KB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
8.98 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Системні дослідження та інформаційні технології: міжнародний науково-технічний журнал, № 2