جستجوی مقالات مرتبط با کلیدواژه "multi-agent systems" در نشریات گروه "برق"
تکرار جستجوی کلیدواژه «multi-agent systems» در نشریات گروه «فنی و مهندسی»-
سیستم های اویلر - لاگرانژ دسته ای وسیع از سیستم های دینامیکی را در بر می گیرد و می تواند شامل سیستم های الکتریکی، مکانیکی، رباتیکی و... باشد. در این مقاله، یک روش کنترلی مبتنی بر رویتگر اغتشاش برای یک شبکه چند عاملی شامل تعدادی عامل اویلر - لاگرانژی توسعه داده می شود. هدف کنترلی، رسیدن کلیه عوامل به موقعیت یکسان در دو حالت بدون رهبر و دارای رهبر است. در روش کنترلی مبتنی بر رویتگر اغتشاش، اغتشاش خارجی سیستم که در اثر عدم قطعیت دینامیکی سیستم یا اغتشاش خارجی است، تخمین زده و از مقدار تخمین زده شده در قانون کنترل استفاده می شود. مزیت اصلی روش پیشنهادی آن است که برخلاف روش های کنترل تطبیقی مرسوم، بدون نیاز به اطلاعات ساختار دینامیکی سیستم می تواند بر عدم قطعیت دینامیکی غلبه کند. تحلیل پایداری کنترل کننده پیشنهادی با استفاده از تئوری لیاپانوف ارائه می شود و صحت سنجی آن ازطریق شبیه سازی انجام می شود.کلید واژگان: دینامیک اویلر - لاگرانژ, رویتگر اغتشاش, سیستم های چند عاملی, کنترل همگام سازیEuler-Lagrange systems include a wide class of dynamic systems such as electrical, mechanical and robotic systems. In this paper, a disturbance observer-based control methodology is developed for a multi-agent network including several agents with Euler-Lagrange motion dynamics. The control objective is to reach the same position by all agents in both leader-less or leader-follower situations. The proposed control scheme estimates the disturbance term due to the dynamic uncertainties, and the estimated value is utilized in the control law as a feedforward term. In contrast to the existing adaptive control methodologies for handling uncertainties, the proposed scheme guarantees satisfactory performance in the presence of uncertainty without the need for a dynamic structure of the system. Stability analysis of the proposed scheme is done using the Lyapunov theory. The effectiveness of the proposed method is validated by simulation studies for regulation and tracking objectives in leader-follower cases and consensus objectives in leaderless scenarios.Keywords: Euler-Lagrange Dynamics, Disturbance Observer, Multi-Agent Systems, Synchronization Control
-
با پیشرفت علم در بسیاری از روش های کنترلی از اطلاعات سیستم همجوار به منظور کنترل بهتر و همگام سازی بین واحدهای مختلف ریزشبکه ها استفاده می شود. در دسترسی و انتقال اطلاعات از طریق لینک های ارتباطی، مشکلاتی مختلفی به وجود می آید. در این مقاله آسیب پذیری و انعطاف پذیری روش های کنترل ثانویه توزیع شده اشتراکی مورد مطالعه قرار گرفته و همچنین اثرات حمله های سایبری منع سرویس (DoS)، سنسوری و عملگری و ربودن اطلاعات بر ریزشبکه جزیره ای بررسی شده است. علاوه بر پایداری در این مقاله، همگام سازی نیز تحلیل گردیده است. برای بررسی همزمان پایداری و همگام سازی ریزشبکه از دیدگاه سیستم های چندعامله استفاده شده است. اثرات حمله های سایبری در کنترل کننده ثانویه فرمول بندی ریاضی شده و کنترل کننده مناسب برای حذف حمله ها طراحی شده است. در اثبات پایداری و همگام سازی فرکانس و ولتاژ، تابع لیاپانوف مناسب ارائه و تحلیل هم زمان پایداری و همگام سازی با اثبات قضیه های کاربردی انجام شده است. ضریب تاب آوری برای حمله های مختلف محاسبه گردیده و نشان داده شده که سیستم در مقابل حمله های سایبری تاب آور است. به منظور تایید مباحث تئوری، یک مدل نمونه با وجود حمله های سایبری در متلب/ سیمولینک شبیه سازی گردیده و با توجه به نتایج شبیه سازی، همگام سازی و پایدارسازی انجام شده است.
کلید واژگان: ریزشبکه جزیره ای, حمله های سایبری, سیستم های چندعامله, کنترل کننده سلسله مراتبی توزیع شدهWith the advancement of science, in many control methods, the neighbor system is used to better control and synchronize between different information of microgrids. There are problems in accessing and transmitting information through communication links. In this article, vulnerability and acceptance of secondary control methods are distributed. Also, denial-of-service (DoS) cyber-attacks, sensors and actuators, and hijacking on the island microgrid have been investigated. In addition to stability, synchronization is also analyzed in this article. Multi-agent systems have been used for synchronization. Cyber-attacks are mathematically formulated in the controller. A suitable controller is designed to eliminate the attacks. In the stability and synchronization of frequency and voltage, the Lyapunov function is presented and simultaneous analysis of stability and synchronization has been done with practical proofs. The resilience factor has been calculated for different attacks. It is shown that the system is resilient against cyber-attacks. A case study has been simulated in MATLAB/Simulink to approve the theoretical issues.
Keywords: Islanded Microgrid, Cyber-Attacks, Multi-Agent Systems, Distributed Hierarchical Controllers -
نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، سال بیست و یکم شماره 3 (پیاپی 80، پاییز 1402)، صص 141 -154
در بسیاری از روش های کنترلی ریزشبکه برای پایداری و سنکرون سازی ولتاژ و فرکانس از اطلاعات خروجی سنسورها و عملگرهای منابع تولید پراکنده همجوار استفاده می شود. بسیاری از مشکلات مانند اختلالات، عدم قطعیت، دینامیک مدل نشده، حملات سایبری، نویز، تاخیر و خطاهای اندازه گیری، مشکلات داده نامعتبر و خطا را در سیستم ایجاد می کند. کنترل بهتر ریزشبکه به کیفیت داده های اندازه گیری شده و یا ارسال شده از خروجی سنسورها و عملگرها بستگی دارد. در این مقاله با توجه به مزیت های روش کنترلی سلسله مراتبی توزیع شده اشتراکی از آن برای کنترل و سنکرون سازی در ریزشبکه جزیره ای با حضور خطای سنسوری و عملگری استفاده می گردد. برای سنکرون سازی منابع تولید پراکنده با سیستم های چندعامله و شبکه ارتباطی با تیوری گراف مدل می گردد. به منظور پایدارسازی و سنکرون سازی، خطای سنسوری و عملگری در مدل منابع تولید پراکنده فرمول بندی ریاضی می شود. در اثبات پایداری و سنکرون سازی تابع لیاپانوف مناسب ارایه شده و شرایط پایداری و سنکرون سازی اثبات می گردد. در نهایت برای نشان دادن کارایی کنترل کننده طراحی شده در حل مشکلات کانال ارتباطی و تایید تیوری ارایه شده، یک مدل نمونه با وجود خطا و حمله سایبری سنسوری و عملگری در محیط نرم افزار متلب/ سیمولینک شبیه سازی می شود.
کلید واژگان: ریزشبکه, خطای سنسوری و عملگری, حمله سایبری سنسوری و عملگری, سیستم های چندعامله, کنترل سلسه مراتبی توزیع شده اشتراکی, سنکرون سازی, پایداری لیاپانوفIn many microgrid control methods, the output information of sensors and actuators of neighbouring distributed generators (DGs) is used to stabilize and synchronize voltage and frequency. Many problems such as disturbances, uncertainty, unmodeled dynamics, cyber-attacks, noise, time delay, and measurement errors cause invalid data problems and errors in the system. Better microgrid control depends on the quality of data measured or sent from the output of sensors and actuators. In this paper, according to the advantages of the Cooperative distributed hierarchical control, it is used for control and synchronization in the islanded microgrid with the presence of sensor and actuator error. To synchronize DGs with multi-agent systems and communication channels, it is modeled with graph theory. To stabilize and synchronize, sensor and actuator error in the DG model is mathematically formulated. In the proof of stability and synchronization, the appropriate Lyapunov candidate is presented and the conditions of stability and synchronization are proved. Finally, to show the effectiveness of the designed controller in solving communication channel problems and verifying the presented theory, a case study is simulated in the MATLAB/Simulink software environment with the presence of error and cyber-attack of sensors and actuators.
Keywords: Microgrids, Sensor, actuator fault, sensor, actuator cyber-attacks, multi-agent systems, cooperative distributed hierarchical control, synchronization, Lyapunov stability -
به کارگیری ساختار سیستمهای چندعاملی یکی از روشهایی است که امروزه برای بهبود عملکرد سیستمهای حفاظت شبکه پیشنهاد شده است. با توجه به اینکه حضور منابع تولید پراکنده و همچنین تغییر ساختار شبکه همواره نگرانیهایی را برای مدیران شبکه فراهم کرده، بنابراین انتظار میرود که با ورود تجهیزات هوشمند و قابلتهایی که برای مدیران شبکه فراهم میآورند، به عملکرد و نگهداری بهتر آنها کمک نمایند. تجهیزات هوشمند، به کمک برقراری ارتباط بر روی یک بستر مخابراتی قادرند تا به تبادل اطلاعات بپردازند. طرح حفاظتی پیشنهادی این مقاله در یک ساختار چندعاملی پیادهسازی میشود. سطح حفاظتی اصلی که توسط عامل های رله پیادهسازی میشود، عامل ها به بررسی امکان بروزرسانی تنظیمات حفاظتی میپردازند تا در صورتی که زمان مناسب برای آن فراهم باشد، عاملهای رله با تنظیمات جدید خطا را در زمان مناسبی برطرف سازند. در صورتی که سطح حفاظت اول تشخیص دهد که امکان بروزرسانی تنظیمات وجود نداشته و یا در ارتباط میان عامل های رله اختلالی ایجاد شده، طرح حفاظت پشتیبان را جایگزین میکند. طرح حفاظت پشتیبان توسط عامل شبکه اصلی و نواحی تولید پراکنده پیاده سازی میشود. در این طرح سعی میشود که به کمک کاهش جریان تزریقی منابع اینورتری در زمان وقوع خطا جریان را به مقدار اولیه نزدیک کرد تا مانع از عملکرد اشتباه و از بین رفتن هماهنگی رلهها شود.کلید واژگان: سیستمهای چندعاملی, منابع تولید پراکنده, هماهنگی حفاظتیUtilizing the structure of multi-agent systems is one of the methods proposed today to improve the performance of network protection systems. Given that the presence of distributed generation resources as well as network restructuring has always been a concern for network managers, so it is expected that with the introduction of smart equipment and capabilities that provide network managers, better performance and maintenance They help. Intelligent devices are able to exchange information by communicating on a telecommunications platform. The purpose of this paper is to coordinate the protection relays in the presence of distributed generation sources by removing the connection between the relay agents and the information collected from the entire network by the central controller. The proposed method, in addition to improving the speed of the traditional multi agent system protection system, increases the security of the protection system and eliminates the need for information from one agent of one section to the agents of another sections.Keywords: Distributed Generation resources, Multi-agent systems, Protection coordination
-
در این مقاله، مسیله اجماع زمان ثابت در سامانه های چندکارگزار تک انتگرال گیر مرتبه کسری مورد مطالعه قرار گرفته است. اثر حافظه با استفاده از انتگرال و مشتق کسری ریمان- لیوویل در دینامیک کارگزاران در نظر گرفته شده و به منظور همگرایی کارگزاران، یک پروتکل کنترل مرتبه کسری مبتنی بر سیگنال خطای بین کارگزاران همسایه ارایه گردیده است. با استفاده از قضیه پایداری لیاپانوف، یک تابع لیاپانوف معرفی شده که نشان می دهد کارگزاران طی یک زمان نشست مشخص، همگرا شده و یک حد بالا برای آن زمان نشست تعیین می گردد. مزیت حد معرفی شده برای زمان نشست، وابسته نبودن آن به شرایط اولیه کارگزاران است. نهایتا شبیه سازی هایی برای تایید روش معرفی شده ارایه گردیده است.
کلید واژگان: کارگزارهای تک انتگرال گیر مرتبه کسری, سیستم چندکارگزاره, اجماع, همگرایی زمان ثابتThe problem of consensus in fractional order single-integrator multi-agent systems has been studied in this paper. The effect of memory is considered using the Riemann-Liouville fractional derivative in the dynamics of the agents. In order to achieve convergence among the agents, a fractional order control protocol based on the error signal between neighboring agents is proposed. Using Lyapunov's stability theorem, a Lyapunov function is introduced that shows that the agents converge over a specified settling time and the upper bound of the settling time is obtained. The merit of the proposed bound for the settling time is that it is independent of the initial conditions. Finally, some simulations are provided to confirm the introduced method.
Keywords: Fractional-order integrators, multi-agent systems, consensus, fixed-time convergence -
سیستم های چند عامله سیستم هایی هستند که در آن چندین عامل با همکاری یکدیگر در غالب یک تیم و به صورت مشارکتی ماموریتی را انجام می دهند. در این مقاله ایده ای نوین برای ساخت باند فرودی متحرک و مبتنی بر سیستم های چند عامله اریه می شود. فرض بر آنست که عاملی پرنده (کوادروتور) به صورت سرگردان در فضا وجود داشته و به دلایلی همچون کاهش سطح انرژی و یا نقص فنی تصمیم به فرود اضطراری می گیرد. این در حالی است که بستر مناسب برای فرود در اختیار نداشته و یا قادر نیست خود را به مکانی دیگر جهت فرود برساند. هدف این است که گروهی از عامل های زمینی (موبایل ربات ها) که ابعاد کوچکتری نسبت به عامل پرنده دارند الگوی شکل گیری مشخصی را ایجاد کنند تا عامل پرنده بتواند روی آن ها فرود بیاید. صفحه هایی مسطح و مشبک در قسمت فوقانی هریک از موبایل ربات ها به گونه ای تعبیه شده است که با نزدیک شدن ربات ها به یکدیگر و تشکیل آرایش هندسی مشخص (همچون پنج ضعلی منتظم)، صفحات به یکدیگر متصل شده و بستر وسیع تری را جهت فرود ایجاد خواهند کرد. کنترل مشارکتی عامل ها (از کنترل فرود کوادروتور گرفته تا کنترل شکل گیری موبایل ربات ها) هدف اصلی این مقاله است که در مدل های دینامیکی مختلف و تحت گراف جهت دار به همراه تحلیل پایداری مبتنی بر لیاپانوف ارایه شده است.
کلید واژگان: سیستم های چند عامله, کنترل مشارکتی, باند فرود, کوادروتور, کنترل شکل گیریJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:20 Issue: 1, 2023, PP 153 -162Multi-agent systems are systems in which several agents accomplish a mission in a cooperative manner. In this paper, a novel idea for the construction of a movable runway platform based on multi-agent systems is presented. It is assumed that an aerial agent (quadrotor) decides to make an emergency landing due to reasons such as a decrease in energy level or technical failure, while there is no suitable platform for landing or the agent is not able to reach another place for landing. The goal is to create a specific formation pattern by a group of mobile robots that are smaller than the aerial agent, so that it can land on them. Each of the mobile robots is equipped with flat grid landing pad in its upper part so that when the robots approach each other and form a specific geometric arrangement (such as a pentagon), the landing pads are connected to each other and create a wider platform for landing. Cooperative control of agents (from aerial agent control to mobile robot formation control) is the main goal of this article, which is presented in different dynamic models under directed graph along with proof of Lyapunov-based stability analysis.
Keywords: Multi-agent systems, Cooperative Control, Runway Platform, Quadrotor, Landing, Formation Control -
امروزه در بسیاری از روشهای کنترلی از اطلاعات سیستم همجوار به منظور کنترل بهتر و سنکرونسازی بین واحدهای مختلف استفاده میشود و بنابراین در دسترسی و انتقال اطلاعات از طریق لینکهای ارتباطی، مشکلاتی مانند اختلال، عدم قطعیت، نویز، تاخیر و حملههای سایبری به وجود میآید. در این مقاله اثر حمله سایبری منع سرویس (DoS)بر ریزشبکه در حالت جزیرهای بررسی و کنترلکننده سلسلهمراتبی توزیعشده اشتراکی با حضور این حمله سایبری طراحی گردیده است. منابع تولید پراکنده به کمک سیستمهای چندعامله و شبکه ارتباطی بین آنها با استفاده از تیوری گراف تحلیل شده است. اثرات این حمله سایبری در کنترل منابع تولید پراکنده، فرمولبندی ریاضی شده و در اثبات پایداری و سنکرونسازی فرکانس و ولتاژ، تابع لیاپانوف مناسب ارایه گردیده و تحلیل پایداری در برابر این حمله سایبری انجام شده و همچنین شرایط پایداری و سنکرونسازی اثبات گردیده است. به منظور تایید مباحث تیوری ارایهشده، یک مدل نمونه با وجود حمله سایبری منع سرویس در لینکهای ارتباطی در محیط متلب/ سیمولینک شبیهسازی گردیده است. نتایج در شرایط مختلف، کارایی کنترلکننده طراحیشده را تحت شرایط معینی به خوبی نشان میدهند.
کلید واژگان: منابع تولید پراکنده, حمله سایبری منع سرویس, سیستم های چندعامله, کنترل سلسه مراتبی توزیع شده اشتراکی, کنترل کننده ثانویهToday, in many control methods, neighboring system information is used for better control and synchronization between different units, and therefore, in the access and transmission of information through communication links, problems such as disruption, uncertainty, noise, delay, and cyber-attacks occur. In this paper, the effect of the Denial of Service (DoS) cyber-attack on the microgrid in island mode is investigated and a cooperative distributed hierarchical controller is designed with the presence of this cyber-attack. Distributed Generations (DGs) have been analyzed with the help of multi-agent systems and the communication network between them using graph theory. The effects of the DoS cyber-attack on the model of DGs are mathematically formulated and in proving the stability and synchronization of frequency and voltage, the suitable Lyapunov function is presented and the stability analysis of DGs against these cyber-attacks is performed and the stability and synchronization conditions of DGs are proved. To confirm the proposed theoretical issues, a case study model is simulated despite the DoS attack on the communicative links in Matlab Simulink, and the results show the performance of the designed controller in different conditions.
Keywords: Distributed generators, DoS cyber-attacks, multi-agent systems, cooperative distributed hierarchical control, secondary controller -
This study addresses the distributed fault estimation control problem for linear multi-agent systems with an event-triggered communication mechanism. In multi-agent systems, a substantial challenge is to find out the size and the shape of the occurred faults and then how to reduce the wastage of communication bandwidth and unnecessary executions. In order to address these concerns, we proposed a distributed fault estimation observer where each agent employs an augmented system based on a predefined communication graph, and with consideration of its neighbors, to estimate the fault and states both in itself as well as its neighbors, simultaneously. In addition, in this approach, an event-triggering scheme was implemented in order to effectively reduce unnecessary signal transmission between the agents and attain a reasonable allocation of resources. Sufficient conditions are presented to guarantee that the closed-loop system is asymptotically stable with prescribed disturbance attenuation, and the parameter matrices of the event-triggered mechanism and observer can be obtained simultaneously by solving a set of linear matrix inequities (LMIs). Eventually, some simulations are included to demonstrate the performance of the introduced fault estimation and effectively of the event-triggered mechanism. . ------- --------- - - - -- - - - -- - - - -- - - -- - - -- - - - - - -Keywords: Distributed fault estimation, event-triggered mechanism, neighborhood-based observer, multi-agent systems
-
This paper investigates a novel method to solve distributed optimization problems in the presence of communication delays between the networked agents that cooperate together to find an optimal solution of a global cost function composed of local ones. In the problem of distributed optimization in a network of multi-agent because of existing phenomena such as communication delay, deriving approaches having appropriate performance so that the states of all agents converge to the same value always has been a substantial challenge. Delay-dependent conditions in the form of linear matrix inequities are derived to analyze the convergence of the introduced scheme to the optimal solution. It is demonstrated that the maximum allowable time delay in the network and convergence rate of the optimization procedure are increased by the suggested strategy. Finally, comparative simulation results are considered to illustrate the superior performance of the introduced scheme compared to a rival one in the literature.
Keywords: Distributed optimization, Communication delay, Linear Matrix Inequality, Multi-agent systems -
نشریه سامانه های غیرخطی در مهندسی برق، سال هشتم شماره 1 (پیاپی 13، بهار و تابستان 1400)، صص 155 -178
در این مقاله به طراحی کنترل کننده های تطبیقی توزیع شده، مبتنی بر رویت گر به منظور دست یابی به توافق رهبر محور در سیستم های چند عاملی غیر خطی مرتبه بالا در حضور قید اشباع ورودی نامتقارن و عدم قطعیت های سیستم پرداخته شده است. حل مسئله ی توافق برای سیستم های چند عاملی غیرخطی در حضور ترم های نامعلوم در معادلات دینامیکی عامل های پیرو که به دلیل ساده سازی مدل، عدم قطعیت پارامترها و یا اغتشاشات خارجی می باشد، مورد بررسی قرار گرفته است. به منظور کاهش محافظه کاری، کران بالای ترم های نامعلوم به عنوان ثابت های نامعلوم در نظر گرفته شده است که از طریق قوانین تطبیقی به دست می آید. علاوه بر این فرض می شود که تمام متغیرهای حالت عامل ها به طور مستقیم قابل اندازه گیری نمی باشند، بنابراین ابتدا با طراحی رویت گرهای غیرخطی توزیع شده، متغیرهای حالت عامل ها تخمین زده شده است. سپس با استفاده از رویکرد مد لغزشی، قوانین کنترلی تطبیقی توزیع شده بر مبنای رویت گر به نحوی طراحی می شود که توافق بین عامل ها را تضمین کند و خروجی عامل های پیرو بتوانند در حضور ترم های نایقینی و محدودیت اشباع نامتقارن ورودی، خروجی عامل رهبر را ردیابی کنند. در انتها نتایج شبیه سازی ها کاملا دستاوردهای قوانین پیشنهادی ارایه شده را تایید کرده است.
کلید واژگان: توافق, سیستم های چندعاملی, رویت گر های غیرخطی توزیع شده, کنترل مدلغزشی تطبیقی, قید اشباع نامتقارن ورودیThis paper considers the design of observer-based distributed adaptive controllers to achieve a leader-follower consensus for high-order nonlinear multi-agent systems in the presence of non-symmetric input saturation constraint and system uncertainties. Solving the consensus problem for nonlinear multi agent systems in the presence of unknown terms in the dynamics equations of follower that are due to model simplification, parameters uncertainty or external disturbances are investigated. In order to reduce the conservatism, the upper bound of uncertain term is considered to be unknown, which is obtained by adaptive laws. In addition, it is assumed that all states variables of agents are not directly measurable; therefore firstly, by designing the nonlinear distributed observers, the states variables of agents are estimated. Then, by using the sliding mode technique, the observer-based distributed adaptive control laws are designed to ensure the consensus between the agents, and the output of the followers can track the output of the leader, in the presence of non-symmetric input saturation and uncertain terms. Finally, the results of the simulations have completely confirmed the achievements of the proposed laws.
Keywords: Consensus, Multi agent systems, Nonlinear distributed observers, Adaptive sliding-mode, Non-symmetric input saturation constraint -
در این مقاله طراحی قانون کنترل اجماع در سیستم های چند عاملی رهبر-پیرو برای عامل هایی با مدل دینامیکی فازی TS مورد مطالعه قرار خواهد گرفت. در این پژوهش با فرض وجود مکانیزم تحریک-رویداد برای بهنگام کردن سیگنال کنترلی هر عامل، ضمن کاهش تعداد بروزرسانی های سیگنال کنترل، پایداری سیستم حلقه بسته را تضمین خواهد شد. هر عامل فقط در لحظات تحریک خود برای عامل های دیگر داده ارسال کرده و ورودی کنترلی او نیز فقط در همان زمان بروز رسانی می شود. طراحی قانون کنترلی و مکانیزم تحریک-رویداد به حل یک دستگاه نامساوی ماتریسی خطی منجر خواهد شد. نوآوری مطالعه انجام شده در انتخاب مدل فازی برای عاملها است که می تواند حل مساله اجماع در سیستم های چند عاملی را به سیستم های غیرخطی بیشتری تعمیم دهد. در نهایت اثربخشی روش پیشنهادی از طریق یک مثال عددی نشان داده شده است.
کلید واژگان: سیستم چند عاملی, اجماع, عامل های فازی, تحریک-رویدادIn this paper, the design of consensus control law in leader-follower multi-agent systems for agents with TS fuzzy dynamical model will be studied. In this study, assuming an event-triggered mechanism for updating the control signal of each agent, while reducing the number of control signal updates, the stability of the closed loop system is guaranteed. Each agent only sends data to other agents at the time of trigger, and its control input is updated only at the same time. The design of the control law and the event-triggered mechanism will lead to the solution of a system of linear matrix inequality. The innovation of the present study is in selecting fuzzy model for agents that can extend the solution of the consensus problem of multi-agent systems to more nonlinear systems. Finally, the effectiveness of the proposed method is shown through a numerical example.
Keywords: multi-agent systems, consensus, fuzzy agents, event-trigger -
International Journal of Industrial Electronics, Control and Optimization, Volume:4 Issue: 4, Autumn 2021, PP 387 -396In this paper, an adaptive event-triggered consensus problem considering the time delay of the communication network is studied for heterogeneous multi-agent systems. An event-triggered interval is here considered as a specific delay and unified round trip time (RTT) delay. Furthermore, an efficient optimal predictive-based coordination control strategy is introduced for balancing the non-ideal behaviors of communication channels. In order to evaluate the efficiency of the proposed method for controlling network-based multi-agent systems with coupled subsystems, two stages are studied. In the first stage, the very method is implemented on two coupled continuous stirred tank reactors while in the second one, it is used for controlling the voltage and current of a DC microgrid consisting of several distributed generation units. To prevent the unessential utilization of communication resources, the transfer of information will actually occur in this mechanism if a specific event is triggered. The simulation results show the fact that in spite of being non-ideal and time-delayed communication channels, the proposed technique is capable for improving the performance of power grids.Keywords: Multi-agent systems, adaptive event-triggered control, network-based control system, Time Delay, microgrids
-
تشخیص ناهنجاری در ترافیک شبکه با استفاده از سامانه توزیع شده مبتنی بر سیستم های چندعامله خودسازماندهامروزه چالش های حوزه امنیت اطلاعات و ارتباطات بسیار مورد توجه محققین است. گسترش مرزهای شبکه، افزایش و پیچیدگی حملات امنیتی شبکه، نیاز به وجود سامانه های هوشمند، خودکار و بی درنگ کشف ناهنجاری و تهدیدات شبکه را دوچندان نموده است. برای کشف ناهنجاری، لازم است ترافیک شبکه به صورت بی درنگ مورد پایش قرار گیرد. ناهنجاری شامل تغییرات قابل توجه و غیرمعمول رفتار ترافیک شبکه در مقایسه با الگوهای رفتار نرمال آن است. در این مقاله به منظور کشف ناهنجاری، یک سامانه مبتنی بر سیستم های چندعامله خودسازمانده ارایه شده است. سیستم های چندعامله از عامل هایی که با یکدیگر برای رسیدن به هدف مشخصی تعامل دارند تشکیل شده اند. از این سیستم ها برای حل مسایلی استفاده می شود که حل آن برای یک عامل و یا به صورت یکپارچه مشکل است. معماری سامانه پیشنهادی مقیاس پذیر است و می تواند خود را با تغییرهای شبکه های امروزی وفق دهد. ارزیابی و تحلیل انجام شده روی سامانه پیشنهادی در مجموعه-داده NSL-KDD، نشان می دهد نرخ کشف ناهنجاری در ترافیک شبکه در مقایسه با روش های مطرح اخیر بهبود یافته است. همچنین با پیشنهاد الگوریتم هایی برای بهینه کردن انتخاب عامل ها و تعیین وزن تصمیم به طور هوشمند برای عامل ها، علاوه بر افزایش نرخ تشخیص ناهنجاری، زمان تحلیل رخدادها نیز کاهش داده شده است.کلید واژگان: امنیت شبکه, تشخیص ناهنجاری, تشخیص نفوذ, سیستمهای چندعامله, سامانه های مقیاس پذیرChallenges in the field of information and communication security are of great interest to researchers. The expansion of network boundaries, the intensification and complexity increase of network security attacks, has amplified the need for intelligent, automated and real-time systems to detect network anomalies and threats. To detect anomalies, network traffic needs to be monitored immediately. The anomaly involves significant and unusual changes in network traffic behavior compared to its normal behavior patterns. In this paper, in order to detect anomalies, a system based on self-organizing multi agent systems is presented. Multi agent systems are made up of agents that interact with each other to achieve a specific goal. These systems are used to solve problems that are difficult for a single agent to solve or integrate. The proposed system architecture is scalable and can adapt to changes in today's networks. The evaluation and analysis of the proposed system in the NSL-KDD dataset shows that the rate of anomalies detection has improved compared to the recently proposed methods. Also, by proposing an algorithm to optimize the agents’ choices and another one for intelligent agents’ decision weighting, the rate of anomaly detection is increased and the time of event analysis is reduced.Keywords: network security, Anomaly detection, intrusion detection, Multi agent systems, Saleable systems
-
مجله کنترل، سال چهاردهم شماره 4 (زمستان 1399)، صص 133 -141
در این مقاله، طراحی کنترلگر برای مسئله مهار یک سیستم چندعامله با دینامیک های یکسان، مستقل از زمان، پیوسته از زمان ، غیرخطی وگراف ارتباطی جهت دار ثابت مطالعه می شود. در اثبات این مسئله از قضیه پایداری لیاپانوف و نظریه گراف و نامساوی خطی ماتریسی استفاده می شود. عامل ها به دو گروه پیشروها و دنباله روها تقسیم می شوند. در مسئله مهار، عوامل دنباله رو طوری کنترل می شوند که به پوش محدب تولید شده به وسیله عامل های پیشرو بصورت مجانبی همگرا شوند لذا بردار های کنترلی توزیع شده (پروتکل) زمان تاخیری با تاخیر ثابت جهت حل آن پیشنهاد می شود. الگوریتم چهار مرحله ای جهت طراحی پارامتر ها و ماتریس بهره بردارهای کنترلی ارایه شده و موارد ذکر شده بصورت شرایط کافی تحت قضیه اثبات می شود. به منظور نشان دادن قابلیت وکارایی روش پیشنهادی، مثال عددی همراه با چند شبیه سازی ارایه شده است.
کلید واژگان: سیستم های چند عامله, مهار, پیشرو, دنباله روJournal of Control, Volume:14 Issue: 4, 2021, PP 133 -141This paper, studies the controller design for containment problem for a class of multi-agent systems with identical time-invariant continuous-time nonlinear dynamics and fixed directed communication graph. In this problem, the lyapunov stability theorem, the graph theory and matrix linear inequality are used. The agents are divided into two groups of leaders and followers. In containment problem, all the followers are controlled under which will asymptotically converge to the convex hull spanned by the leaders so distributed communication protocol with fixed time delay is considered and four-step algorithm is proposed for obtaining parameters and gain matrix. The above case is proved to be sufficient condition under theorem. To illustrate the reliability and efficiency of the proposed method, numerical example with simulations are presented.
Keywords: Multi-Agent Systems, Containment, Leader, Follower -
ردیابی هدف فقط با اندازه گیری زاویه سمت، یک مسئله چالش برانگیز با کاربردهای فراوان در حوزه های نظامی و تجاری می باشد. در ردیابی سمت به تنهایی بصورت چندهدفی چندسنسوری توزیع شده، سنسورها از یکدیگر فاصله داشته اما با استفاده از تجهیزات مخابراتی با هم تبادل داده می نمایند. این سیستم، علاوه بر مزایای عمومی سیستم های توزیع شده، شامل این ویژگی کاربردی است که در صورت وجود فاصله مناسب بین سنسورها، حالت اهداف رویت پذیر بوده و انجام مانور توسط حسگرها ضرورت نخواهد داشت. با توجه به اهمیت و کاربرد این مسیله، در این مقاله برای اولین بار ردیابی سمت به تنهایی چندهدفی چندسنسوری با معماری غیرمتمرکز و با اندازه گیری های ناهمزمان ارایه شده است. در این تحقیق، با کمک گرفتن از ایده اندازه گیری مرکب و با لحاظ نمودن زمان اندازه گیری ها در محاسبات، ضمن غلبه بر ناهمزمانی اندازه گیری ها، اثرات غیرخطی در معادله اندازه گیری حذف شده است. همچنین از فیلترینگ مبتنی بر استراتژی پخش به منظور بهره برداری از اطلاعات عامل های سنسوری همسایه جهت بهبود تخمین ها استفاده شده است. شبیه سازی های انجام شده نشان می دهد که سیستم طراحی شده، می تواند به خوبی اهداف را تشخیص داده و با دقت قابل قبولی ردیابی نماید.
کلید واژگان: ردیابی هدف با اندازه گیری سمت به تنهایی, سیستم های چندعامله, سیستم های غیرمتمرکز, کنترل همکارانه, فیلترهای مبتنی بر استراتژی های پخشBearings only tracking is a challenging issue with many applications in military and commercial areas. In distributed multi-sensor multi-target bearings only tracking, sensors are far from each other, but are exchanging data using telecommunication equipment. In addition to the general benefits of distributed systems, this tracking system has another important advantage: if the sensors are sufficiently spaced apart, the target state is observable and the maneuver is not necessary by sensors. In this work, Multi-sensor multi-target bearings only tracking with decentralized architecture and asynchronous measurements is newly proposed. In this study, with the help of the idea of composite measurements and taking into account the time of measurements in the calculations, while overcoming the asynchronous of the measurements, the nonlinear effects in the measurement equation are also eliminated. Also, diffusive filtering is used to exploit the information of neighboring sensor agents to improve the estimates. The simulations show that the system designed in this research can well detect targets and track them with acceptable accuracy.
Keywords: Bearings-only Tracking, Multi-Agent Systems, Decentralized Systems, Cooperative Control, Diffusive Filters -
Nowadays, using Multi-Agent Systems (MASs) as a way of controlling complex and large-scale systems is becoming very popular. Also, since the scale of the systems is growing up and their environmental changes are becoming very fast and complicated, the experts are trying to enable these systems to control themselves, instead of having them controlled by humans. One way to devolve this responsibility to the systems is to use self-organization in MASs. To have a self-organizing MAS, agents should be able to shape up an organization. There are different organizational paradigms to be used in self-organizing MASs. Normally, the selection of organizational paradigm is done on design time by the designer of the system. But, in a rapidly changing and complicated environment, the selected paradigm might no longer be suitable for the system. In such a situation, there should be another way for the system to select a new suitable organizational paradigm at runtime. There are some works that provide a comparison among different organizational paradigms based on the performance of the MAS that uses that paradigm. But the comparison is done after the system is designed to have the paradigm. These works do not provide a mechanism for the system to select its paradigm at runtime. In this paper we propose an organization model for self-organizing MASs that provides these systems with the ability to change their organizational paradigm at run time. This organization model considers an amount of utility as the criterion based on which the currently used paradigm can be changed by the system itself. We simulate and evaluate our model in an IoT scenario. The scenario includes a Smart Home and its application of Comfort of Residences. The results show that changing the organizational paradigm and not sticking to the selected one on design time, gives us a 28% improvement on the utility.
Keywords: Multi-Agent Systems, Self-Adaptive Systems, Self-Organizing Systems, Organizational Paradigm, Internet of Things, Smart Home -
در این مقاله، اجماع گروهی مبتنی بر رهبر برای سیستم های چندعاملی مرتبه کسری زمان گسسته با تاخیر زمانی، بررسی شده است. در ابتدا، دو گروه در نظر گرفته شده اند. سپس، مساله، به تعداد دلخواهی گروه نیز تعمیم یافته است. عامل ها، انتگرال گیر های مرتبه کسری زمان گسسته با تاخیر در ورودی، فرض شده اند. ارتباط بین عامل ها با یک شبکه ارتباطی جهت دار با ساختار ثابت، توصیف شده است. مساله اجماع گروهی برای عامل های ذکرشده، به تحلیل پایداری مجانبی برای یک سیستم مرتبه کسری زمان گسسته با تاخیر ، منجر شده است. با توجه به این ایده، شرط لازم و کافی برای دستیابی به اجماع گروهی مبتنی بر رهبر، بر حسب بهره های کنترلی عامل ها، استخراج شده است. همچنین مقدار بهینه بهره های کنترلی، برای کمینه کردن یک شاخص عملکرد خاص، محاسبه شده است. شبیه سازی های عددی، کارآیی روش پیشنهادی را نشان می دهند.
کلید واژگان: سیستم های چند عاملی, سیستم های مرتبه کسری زمان گسسته, اجماع مبتنی بر رهبر, اجماع گروهی, انتگرال گیر مرتبه کسریIn this paper, the leader-following group consensus of discrete-time fractional-order multi-agent systems with time-delay is studied. At First, two groups are considered. Then, the problem is extended to arbitrary number of groups. The agents are considered as discrete-time fractional order integrators with input time delay . The interaction between agents is described with a directed communication graph with fixed topology. The group consensus problem for the considered agents leads to asymptotic stability analysis of a discrete-time fractional order system with time-delay. Based on this idea, the necessary and sufficient condition to reach the leader-following group consensus in terms of the controller gains of agents is extracted. Moreover, the optimal value of the controller gains is calculated to minimize a special performance index. Numerical simulations show the performance of the proposed method.
Keywords: multi-agent systems, discrete-time fractional-order systems, leader-following consensus, group consensus, fractional-order integrator -
این مقاله، به طراحی کنترل اجماع توزیع شده برای دسته ای از سیستم های چندعاملی غیرخطی نامعین به فرم اکیدا فیدبک پرداخته است. ارتباط بین عامل ها توسط یک گراف جهت دار توصیف شده است. شبکه های عصبی با توابع پایه شعاعی برای تقریب دینامیک نامعین و ناهمگون عامل های پیرو و اثر عوامل مجاور هر عامل در سیستم چندعاملی مورداستفاده قرارگرفته است. سپس، روش پیشنهادی براساس روش کنترل سطح دینامیکی ارائه شده است. تحلیل پایداری سیستم حلقه بسته نشان می دهد که تمام سیگنال های سیستم حلقه بسته نهایتا به صورت یکنواخت کران دار هستند. روش پیشنهادی ضمن حل مسئله اجماع در سیستم های چندعاملی با دینامیک نامعین، معضل انفجار جملات را نیز برطرف نموده است. نتایج شبیه سازی روش پیشنهادی بر روی دسته ای از ربات های تک محوری با دینامیک نامعین متشکل از چهار عامل پیرو و یک عامل راهبر ارائه شدند. نتایج ارائه شده کارایی روش پیشنهادی را تایید می نمایند.کلید واژگان: سیستم های چندعاملی, کنترل توزیع شده, شبکه عصبی با توابع پایه شعاعیThis paper has been devoted to the design of a distributed consensus control for a class of uncertain nonlinear multi-agent systems in the strict-feedback form. The communication between the agents has been described by a directed graph. Radial-basis function neural networks have been used for the approximation of the uncertain and heterogeneous dynamics of the followers as well as the effect of the neighbors of each agent in the multi-agent system. Then, the proposed scheme based on the dynamic surface control approach has been presented. Stability analysis of the closed-loop system shows that all the signals of the closed-loop system are uniformly ultimately bounded. The proposed scheme solves the consensus problem in the multi-agent systems with uncertain dynamics and avoids the "explosion of complexity" problem. The simulation results of the proposed approach are presented on a group of single-link robots with uncertain dynamics including four followers and one leader. The presented results verify the effectiveness of the proposed method.Keywords: Multi-agent systems, Distributed control, Radial-basis function neural networks
-
در این مقاله، الگوریتم بهینه توزیع شده تطبیقی برخط برای همزمانسازی عامل های غیرخطی یک سیستم چندعاملی با دینامیک های نامعلوم به عامل رهبر بر اساس تکنیک های برنامه ریزی پویای تقریبی و شناساگرهای شبکه های عصبی ارایه شده است. الگوریتم پیشنهاد شده به یادگیری حل برخط معادلات همیلتون-جاکوبی تزویج شده[1] (CHJ) تحت دینامیک های نامعلوم پرداخته است. هر عامل جهت یادگیری سیاست بهینه محلی از ساختار عملگر-نقاد بهره برده و دینامیک نامعلوم هر عامل نیز با به کارگیری یک تقریبگر شبکه عصبی، تقریب زده شده است. شناسایی دینامیک های نامعلوم با استفاده از قانون تکرار تجربیات انجام شده است به طوری که از اطلاعات ثبت شده به همراه داده های لحظه ای برای انطباق وزن های شبکه عصبی شناساگر دینامیک عامل ها، استفاده شده است. در حالی که وزن های تقریبگرهای دینامیک و شبکه های عملگر-نقاد به صورت همزمان در حال انطباق هستند، کرانداری تمامی سیگنال های حلقه بسته توسط تئوری لیاپانوف تضمین شده است. در انتها صحت الگوریتم پیشنهاد شده با ذکر نتایج شبیه سازی، نشان داده شده است.کلید واژگان: برنامه ریزی پویای تقریبی, تقریبگرهای عملگر-نقاد, سیستم های چندعاملی, کنترل بهینه توزیع شده, همزمانسازیIn this paper an online optimal distributed algorithm is introduced for multi-agent systems synchronization under unknown dynamics based on approximate dynamic programming and neural networks. Every agent has employed an actor-critic structure to learn its distributed optimal policy and the unknown dynamics of every agent is identified by employing a neural network approximator. The unknown dynamics are identified based on the experience replay technique where the recorded data and current data are used to adopt the approximators weights. The introduced algorithm learns the solution of coupled Hamilton-Jacobi equations under unknown dynamics in an online fashion. While the weights of the identifiers and actor-critic approximators are being tuned, the boundedness of the closed loop system signals are assured using Lyapunov theory. The effectiveness of the proposed algorithm is shown through the simulation results.Keywords: Actor-Critic Approximators, Approximate Dynamic Programming, Multi-Agent Systems, Optimal Distributed Control, Synchronization
-
Due to the increasing occurrence of unexpected events and the need for pre-crisis planning to reduce risks and losses, modeling emergency response environments (ERE) is needed more than ever. Modeling may lead to more careful planning for crisis-response operations, such as team formation, task assignment, and doing the task by teams. ERE-ML is a model-driven framework which allows a crisis manager to model an ERE, and to automatically generate the executable code of a multi-agent system (MAS) for that environment. However, the application generated by ERE-ML lacks the capability of supporting interactions among the agents and the organizations involved in the crisis management. In this paper, we propose ERE-ML 2.0 as an upgrade of the previous framework. The ERE-ML 2.0 framework supports the interactions by adding new features to the ERE-ML language, modifying the transformation code, and extending the platform. To evaluate the upgraded framework, the Plasco Tower Collapse incident is modeled, and then the model is transformed into the executable code of a MAS to visualize the run-time scenarios.Keywords: ERE-ML 2.0, Model-Driven Framework, Multi-Agent Systems, Interactive Systems, Emergency Response Environments, Model Driven Development
- نتایج بر اساس تاریخ انتشار مرتب شدهاند.
- کلیدواژه مورد نظر شما تنها در فیلد کلیدواژگان مقالات جستجو شدهاست. به منظور حذف نتایج غیر مرتبط، جستجو تنها در مقالات مجلاتی انجام شده که با مجله ماخذ هم موضوع هستند.
- در صورتی که میخواهید جستجو را در همه موضوعات و با شرایط دیگر تکرار کنید به صفحه جستجوی پیشرفته مجلات مراجعه کنید.