Consensus dynamics in distribution networks and nonlinear multi-agent systems

Dynamische distributienetwerken

Het onderzoek van Jieqiang Wei betrof een basismodel voor een dynamisch distributienetwerk, gemodelleerd als een gerichte graaf. Hierbij corresponderen de knooppunten van de graaf met opslagvariabelen en de takken corresponderen met de stroom daartussen. Bovendien is er een onbekende, doch constante, in- en uitstroom.

Om output-consensus van de knopen te bewerkstelligen, maakte Wei gebruik van gedistribueerde PI-controllers die de stromingen reguleren. Vervolgens beschouwde hij afzonderlijk stroombeperkingen en opslagbeperkingen. Voor het geval met stroombeperkingen leidde Wei voldoende en noodzakelijke voorwaarden voor output-consensus af, die enkel afhankelijk zijn van de structuur van het netwerk en de beperkingsintervallen voor de stroom. Voor het geval van de opslagbeperkingen, construeerde hij een PI-controller met toestandsgebaseerde verzadiging voor de stroom om output-consensus te bereiken, waarbij de hele tijd aan de opslagbeperking wordt voldaan.

Vervolgens bestudeerde Wei consensusproblemen voor multi-agentsystemen gedefinieerd op gerichte grafen waarbij de consensusdynamiek niet-lineaire en discontinue functies kan bevatten. Hij geeft voldoende (en in sommige gevallen noodzakelijke) voorwaarden, die afhangen van de niet-lineaire functies en de topologie van de onderliggende graaf, om te garanderen dat alle oplossingen naar constante consensus convergeren. Voor een bijzonder geval, namelijk multi-agentsystemen gedefinieerd op een sterk samenhangende graaf met continue functies, bewijst Wei de convergentie met behulp van een poort-Hamiltoniaanse formulering.

Jieqiang Wei verrichtte zijn onderzoek bij de afdeling Systems, Control and Applied Analysis van het Johann Bernoulli Instituut met een beurs van de China Scholarship Council. Hij werkt nu als postdoc aan het KTH Royal Institute of Technology (Zweden).

Proefschrift: http://hdl.handle.net/11370/ebcc636e-c449-4deb-9920-c6e5b17b5295