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Consensus Control of Networked Multi-Agent Systems and Its Applications

研究課題

研究課題/領域番号 20K23328
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 1001:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関広島大学

研究代表者

RAMASAMY SARAVANAKUMAR  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 助教 (10881279)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2023-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2022年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードConsensus control / Multi-agent systems / Memory sampled-data / Linear matrix inequality / Multi agent systems / Consensus / Looped functional method / Lyapunov stability / Sampled-data control / Sampled-data consensus / Looped-functional method / Multi-Agent Systems / Consensus Control / Lyapunov theory
研究開始時の研究の概要

Various consensus control schemes for networked multi-agent systems will be established via Lyapunov-Krasovskii functional and linear matrix inequality approaches. To show the usefulness of consensus scheme, real-life engineering problems to be considered such as Multi-teleoperator systems and so on.

研究実績の概要

Consensus-based stabilization studies of multi-agent systems are proposed in this project. In particular, a memory-based sampled-data consensus framework for multi-agent systems in the presence of nonlinear actuator faults is studied. To reduce state exchanges and conserve energy resources, communication between neighboring agents is based solely on state samples at variable sampling intervals. As two general constraints of the actuator, both bounded nonlinear partial loss of effectiveness and bias failure are considered in the problem formulation. Sufficient conditions to guarantee consensus under certain circumstances are derived as linear matrix inequality conditions. Unlike existing Lyapunov-Krasovskii-based methods, the design framework proposed in this brief is based on a loop-functional approach that reduces conservatism in the design of the required consensus control gains. This less conservative approach allows for larger sampling intervals as well as more severe actuator failures, increasing the utility of the proposed approach. To obtain simulation results, the MATLAB Yalmip parser and SDPT3 solver are effectively used in this project. Simulation results based on tunnel diode circuit and a nonholonomic mobile robot MAS quantifies the effectiveness of the proposed approach. Additionally, the gain matrix of the sampled data controller is obtained by solving the inequality of the derived linear matrix. Moreover, robust exponential stability and Takagi-Sugeno fuzzy control synthesis for networked control systems via H∞ performance has been investigated.

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 8件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Robust reliable H∞ control for offshore steel jacket platforms via memory sampled‐data strategy2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Kazemy Ali、Cao Yang
    • 雑誌名

      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      巻: - 号: 7 ページ: 1-13

    • DOI

      10.1002/mma.8390

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Network‐based robust exponential fuzzy control for uncertain systems2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Hoon Joo Young
    • 雑誌名

      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      巻: - 号: 7 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1002/mma.8943

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Further results on stability analysis of Takagi-Sugeno fuzzy time-delay systems via improved Lyapunov-Krasovskii functional2022

    • 著者名/発表者名
      Datta Rupak、Saravanakumar Ramasamy、Dey Rajeeb、Bhattacharya Baby
    • 雑誌名

      AIMS Mathematics

      巻: 7 号: 9 ページ: 16464-16481

    • DOI

      10.3934/math.2022901

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] State estimation of memristor-based stochastic neural networks with mixed variable delays2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Dutta Hemen
    • 雑誌名

      Miskolc Mathematical Notes

      巻: - ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Reliable Memory Sampled-Data Consensus of Multi-Agent Systems With Nonlinear Actuator Faults2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Amini Amir、Datta Rupak、Cao Yang
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Circuits and Systems II: Express Briefs

      巻: 69 号: 4 ページ: 2201-2205

    • DOI

      10.1109/tcsii.2021.3124043

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] New insights on fuzzy sampled-data stabilization of delayed nonlinear systems2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Datta Rupak、Cao Yang
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals

      巻: 154 ページ: 111654-111654

    • DOI

      10.1016/j.chaos.2021.111654

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Improved Stabilization Criteria for Fuzzy Chaotic Systems Using Memory Sampled-Data Strategy2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Letters

      巻: 6 ページ: 1952-1957

    • DOI

      10.1109/lcsys.2021.3136659

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extended Dissipative Criteria for Generalized Markovian Jump Neural Networks Including Asynchronous Mode-Dependent Delayed States2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Ali M. Syed
    • 雑誌名

      Neural Processing Letters

      巻: 0 号: 3 ページ: 0-0

    • DOI

      10.1007/s11063-021-10697-2

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sampled-data based extended dissipative synchronization of stochastic complex dynamical networks2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy、Cao Yang、Kazemy Ali、Zhu Quanxin
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - S

      巻: 0 号: 11 ページ: 0-0

    • DOI

      10.3934/dcdss.2022082

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Improved stabilization criteria for fuzzy chaotic systems using memory sampled-data strategy2022

    • 著者名/発表者名
      Saravanakumar Ramasamy
    • 学会等名
      American Control Conference 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Further Stability and L2-Gain Conditions for Sampled-Data Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Ramasamy Saravanakumar
    • 学会等名
      International conference on Soft Computing and Machine Intelligence
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Dissipative Control for Delayed T-S fuzzy System with Data Packet Dropout2021

    • 著者名/発表者名
      Ramasamy Saravanakumar
    • 学会等名
      International conference on Soft Computing and Machine Intelligence
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Reliable Memory Sampled-Data Control for T-S Fuzzy Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Ramasamy Saravanakumar
    • 学会等名
      7th International Conference on Advances in Control and Optimization of Dynamical Systems
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2020-09-29   更新日: 2023-12-25  

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