Προσεγγιστική Βέλτιστη Συμφωνία Κινούμενων Ρομπότ με Χαμηλή Συχνότητα Επικοινωνίας

Abstract

Σε αυτή την εργασία, προτείνουμε μια καινούργια προσέγγιση για την επίλυση του προβλήματος βέλτιστης συμφωνίας κινούμενων ρομπότ τύπου unicycle. Στο προτεινόμενο σχήμα κάθε ρομπότ (πράκτορας) χρησιμοποιεί μόνο δείγματα από τις εξόδους των γειτόνων του ανά μεγάλα χρονικά διαστήματα, κάτι που καθιστά την συχνότητα επικοινωνίας των πρακτόρων αρκετά χαμηλή. Για το σκοπό αυτό εισάγουμε συνεχείς βοηθητικές μεταβλητές εμπνευσμένες από τον Κατανεμημένο Επαυξημένο Lagrangian Αλγορίθμο. Η συνέχεια των μεταβλητών αυτών διασφαλίζεται με την χρήση κατάλληλων συναρτήσεων εξομάλυνσης που μας επιτρέπουν να ενσωματώσουμε σταδιακά τα δείγματα στις νέες μεταβλητές εντός μιας περιόδου δειγματοληψίας. Στο πρώτο κομμάτι της εργασίας αποδεικνύεται ότι με την ρύθμιση των GRAdient- based Smoothed optimal consensus with SParse communication (GRASSP) μεταβλητών σε μια γειτονιά του μηδενός, επιτυγχάνεται προσεγγιστική βέλτιστη συμφωνία των πρακτόρων. Στο δεύτερο κομμάτι, σχεδιάζονται πρωτότυποι μη γραμμικοί, κατανεμημένοι ελεγκτές βάση της δυναμικής των unicycle - πρακτόρων για τη ρύθμιση των GRASSP μεταβλητών εξασφαλίζοντας έτσι την προσεγγιστική βέλτιστη συμφωνία των εξόδων τους. Επίσης, με τους προτεινόμενους νόμους ελέγχου αποδεικνύεται ότι όλα τα σήματα κλειστού βρόγχου παραμένουν φραγμένα. Τέλος, παρουσιάζονται τα αποτελέσματα προσο- μοιώσεων σε μια ομάδα από unicycles, τα οποία επιβεβαιώνουν την αποτελεσματικότητα της προτεινόμενης προσέγγισης.