分布式同步控制分布式同步控制-SJTUCS
同步控制的概念
同步控制的概念
同步控制是一种控制方式，其中指令或指令中的微操作是按照事先确定的时间进行执行，并且受到同一基准时标的时序信号的控制。
这种控制方式主要用于协调主机和从机之间的位置、转速、扭矩等量，使得它们能够按照一定的比率进行操作。
在同步控制下，多台电机可以同时运行，特别是在多单元生产流水线和驱动同一负载的情况下。
同步控制也可以用于驱动两个电动机同时运行，通过对它们的移动量进行检测，将位移偏差反馈到数控系统以获得同步误差补偿，从而将主、从电动机之间的位移偏差量控制在一个允许的范围内。
多智能体系统的分布式协同控制技术研究
多智能体系统的分布式协同控制技术研究在现代工业、军事和社会等各个领域，多智能体系统已经逐渐成为一项必不可少的技术。
由于多智能体系统中的每个智能体都具有相应的传感、决策和执行能力，因此它们可以协同完成一系列复杂任务，广泛应用于智能交通、智能制造、环境监测、灾难救援等多个领域。
在这一过程中，分布式协同控制技术发挥着至关重要的作用，本文将对这方面的研究做一些探讨。
一、多智能体系统分布式协同控制技术的概述多智能体系统（multi-agent systems, MAS）通常由多个相互作用、相互协作的智能体组成，它们通过信息交换、协同行动来完成任务。
在这样的系统中，分布式协同控制技术（distributed cooperative control, DCC）更加受欢迎，因为它能够提高多智能体系统的自主性、鲁棒性和适应性，从而使系统能够更好地适应各种复杂的环境。
分布式协同控制技术是指将多个分离的、相对自治的机器人、智能体或控制器进行协同设计和控制的过程。
它采用分布式算法来确保系统高效、高可靠、高精度地运转，因此能够更好地满足多智能体系统的实际需求。
二、多智能体系统分布式协同控制技术的实现方法目前，实现多智能体系统分布式协同控制技术主要有两种方法：基于图论（graph-based）的方法和基于贝叶斯网络（Bayesian network）的方法。
（一）基于图论的方法基于图论的方法是一种重要的多智能体控制方法，通常使用图表示多智能体系统中多个智能体之间的拓扑关系。
在这样的拓扑结构中，每个节点代表一个智能体，每个连线代表两个智能体之间的通信。
在这种方法中，智能体之间进行通信，多个智能体能够协同完成任务。
通过分析整个系统的拓扑结构，可以确定多智能体系统中每个智能体的位置及其与其他智能体之间的关系等信息，从而建立出系统建模。
（二）基于贝叶斯网络的方法基于贝叶斯网络的方法是指利用贝叶斯网络描述多智能体系统中智能体之间的关系。
分布式系统之7、同步1
3、令牌环算法
算法基本思想： 构造一个逻辑环 初始化时，进程0得到一个令牌，令牌绕环运 行 收到令牌的进程如果要使用临界区，则使用完 临界区后再传递令牌 不允许用同一个令牌进入另一个临界区。
令牌环算法
令牌环算法
优点： 不会发生饿死 进程崩溃比较容易处理 缺点： 令牌丢失的情况，检测令牌丢失非常困难
作。P的工作完成。
最后选举获胜者向所有进程发送选举获胜的消息，声明
它成为协调者。
欺 负 选 举 算 法
3、环算法
基本过程
所有进程按照物理或者逻辑的顺序组成一个逻辑的环
当任何一个进程注意到协调者不工作时，它就自己构造
一个带有它自己进程号的ELECTION消息，发给它的后继者
如果后继者崩溃了，则跳过发给下一个 接收者将自己的进程号加入消息中，继续传递消息。
界区，使用完毕向队列中的进程发送OK消息，删除自己的 任务。
分布式互斥算法
分布式互斥算法
优点： 实现了分布式互斥 不会发生死锁或饿死 不存在单个故障点 缺点： 反而有n个故障点，实际上比集中式算法差了n倍 需要自己维护组成员清单，处理进入、离开组和崩溃进程 的能力比较差 总之，实际上比集中式算法更慢，更复杂，花费更高，而 且更脆弱。 意义：说明分布式算法至少可以实现。
Cristian算法：从服务器得到当前时间
Cristian时钟同步算法
问题
时间回调——将导致严重后果 逐步调整时钟：即正常一个时钟中断将时钟
加10毫秒，而需要慢下来时则一个中断加9毫 秒，需要快时加11。
传输延迟的问题 测量估算法
3、Berkeley时钟同步算法
思想
分布式控制系统的设计与实现
2011-01
南京航空航天大学硕士学位论文
摘要
分布式控制系统随着计算机技术与网络通讯技术的不断发展，已经广泛应用于大型的生产 制造工作中，是先进制造技术与信息化技术相结合的典型应用实例。本文以多台锻压机械组成 的小型分布式控制系统为研究对象，利用标准以太网的硬件，提出了一种适合数控锻压设备组 成的分布式控制网络的应用协议。并以此协议为基础，开发实现了此分布式控制系统的状态监 控功能。
最后，通过同步数据网络传输测试，验证了本文提出的网络的时间槽应用协议的可行性， 能够满足主从站的网络同步控制和分布式监控的要求。
关键词：分布式控制系统，PC104，工业实时以太网，状态监控
I
分布式控制系统的设计与实现
ABSTRACT
As the development of computer technology and network communication technology, the Distributed Control System has been applied in manufacturing for years, and the Distributed Control System is a typical application which combines advanced manufacturing technology with information technology.
水平方向上实现不同的功能如数据采集层和现场管理层监控层控制层信息管理中心服务器现场数据监控中心上位机平台运动控现场层执行机构运动控执行机构运动控执行机构运动控执行机构执行机构分布式控制系统的设计与实现控制设备层但是各水平层之间又存在信息交换和协调动作
多跳TDMA组网同步的分布式控制方法
2012年第05期，第45卷 通 信 技 术 Vol.45，No.05,2012 总第245期 Communications Technology No.245,Totally ・网 络・多跳TDMA组网同步的分布式控制方法刘庆刚①， 李大双②， 朱家成②（①海司信息化部，北京 100841；②中国电子科技集团第30研究所，四川 成都 610041）【摘 要】帧同步是多跳TDMA组网的关键要素。
在无外部时钟的战术环境中，采取跨层设计的分布式同步控制机制，以萤火虫同步机制解决自组织组网的粗同步，然后沿着路由协议建立的拓扑树搭载交换时间戳信息，可以减小开销并且实现多跳TDMA组网的高精度同步。
【关键词】分布式同步；耦合振荡器；时间戳【中图分类号】TN929.5 【文献标识码】A 【文章编号】1002-0802(2012)05-0026-03 A Distributed Method of Synchronization Control in Multi-hop TDMA NetworkLIU Qing-gang①， LI Da-shuang②， ZHU Jia-cheng②(①IT Department of Naval Headquarters, Beijing 100841, China；②No.30 Institute of CETC, Chengdu Sichuan 610041, China)【Abstract】Frame synchronization is the essential factor of Multi-hop TDMA Network. In the tactical fields without any external exact clock, the adoption of distributed control mechanisms in cross-layer design, i.e, with firefly flashing mechanism for solving course self-oranized synchronization, and then by exchanging the timestamp information along the sync topology tree established by the routing protocol, could reduce the control overhead and achieve highly precise synchronization.【Key words】distributed synchronization; pulse-coupled oscillators; timestamp0 引言由于在军事网络中普遍采用时分多址接入(TDMA, Time Division Multiple Access)信道访问，需要维护一个公共的时间参考基准来实现TDMA战术网络的无冲突通信，网络时间同步为一个基本要求。
频谱监测设备的分布式同步方案
频谱监测设备的分布式同步方案摘要：主要介绍了分布式频谱监测领域中常见的同步方法，以USRP产品系列为例，从技术细节、成本、精度和使用场景等方面分析对比了网络协议同步、可驯时钟同步和广播信号同步三种技术方案，为实际分布式频谱监测的系统同步提供了参考。
关键词：频谱监测，分布式，时钟同步0 引言在信息技术高速发展的今天，越来越多的测量和控制系统都需要建立在分布式网络化环境中。
为保证分布式系统内数据的时效性,要求系统各通信节点内数据的获取、传输和处理都能在一个统一的时间基准下进行。
关于时钟同步的具体含义。
无论是在采集还是监测领域，所谓的同步有两方面的要求，首先是数据采样频率的同步，包括采样时钟信号的脉冲同步、相位同步、采样点时间标签的同步。
其次，关于同步中涉及的条件因素有：10MHz参考频率信号。
用于同步采集系统，作为采样基频。
此信号不包含任何的时间信息，仅仅作为简单的脉冲信号；1PPS秒脉冲信号。
用于系统触发采集使用，同样不包含任何的时间信息；绝对时间（GMT）信号。
用于替代系统自身的时间标签，此信号采用NEMA标准。
为进一步完善手持频谱仪的功能和拓宽其应用领域，对分布式频谱监测中的设备同步方案进行研究分析。
1 业内现有解决方案目前业界内关于频谱监测设备以及分布式监测的相关案例，其中包括无线传感器网络的设备同步、网格化无线电监测、无线电定位等。
1.CRFS的RFeye目前业界内，CRFS拥有者较为成熟的无线电分布式监测方案。
为实现连续的TSCM监测和地理定位，要求节点之间具备精确的定时同步。
在室外，RFeye的node内置的GPS可以提供时间同步，在通常无法获得全球定位系统信号的室内部署中，CRFS的专有的SyncLinc提供了异常的定时精度。
与传统的网络同步不同，SyncLinc利用单独的网络线缆进行传输，与数据传输线缆独立开来，避免数据传输对同步信号产生影响。
图 1 Synclinc和RFeye Node1.Nuand的bladeRFbladeRF是类似于USRP的SDR平台，但接口功能不及USRP丰富，更侧重于简洁的USB总线方式，目前最新的bladeRF 2.0 micro xA9已能够支持MIMO，提供接口可接入10MHz参考时钟。
多智能体系统的分布式协同控制研究
多智能体系统的分布式协同控制研究多智能体系统是指由多个智能体（agent）构成的一个系统，这些智能体可以相互协作，共同完成一个任务。
在实际应用中，多智能体系统已经得到了广泛的应用，例如智能交通系统、机器人控制系统等。
分布式协同控制是多智能体系统中一个重要的问题，它是指如何让多个智能体共同协作，完成任务并保证系统的稳定性。
在多智能体系统中，智能体之间可能存在相互影响，因此分布式控制变得十分复杂。
分布式协同控制的研究主要关注以下问题：如何将任务分配给不同的智能体以实现分工合作；如何在智能体之间进行信息交互以获得全局信息；如何保证智能体之间的稳定性并防止不良互动。
现有的研究成果表明，分布式协同控制可以通过设计合适的协议（protocol）来实现。
这些协议可以控制各个智能体的行为，从而使得所有智能体的行为在全局范围内达成一致。
在实际应用中，分布式协同控制的研究还面临一些挑战。
其中一个主要的问题是如何实现对分布式协同控制系统的分析和优化。
由于多智能体系统中智能体之间的相互作用，系统的稳定性很难得到保证。
因此，在设计分布式协同控制系统时需要充分考虑系统的鲁棒性（robustness）。
此外，还需要进行分析以确保系统能够在面对噪声干扰、通信延迟等不利因素时也能保持良好的性能和稳定性。
目前，分布式协同控制的研究已经涉及到了很多不同的领域，例如控制理论、统计物理、网络科学等。
在控制理论方面，研究人员已经设计了很多分布式协同控制算法，例如基于传递函数的控制算法、基于反馈控制的算法等。
在统计物理方面，研究人员已经将多智能体系统建模成为一个集体现象，并利用复杂网络等方法进行研究。
在网络科学方面，研究人员利用网络分析方法分析多智能体系统中的智能体之间的相互作用，以及网络拓扑结构等因素对系统稳定性的影响。
总的来说，分布式协同控制是多智能体系统中一个十分重要的问题。
随着人类社会的不断发展，多智能体系统将会成为未来的一个重要研究方向。
用GPS实现分布式控制系统的时间同步
用GPS实现分布式控制系统的时间同步
贺鹏
【期刊名称】《三峡大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2001(023)001
【摘要】描述了时间同步的基本概念，介绍了一种授时型GPS接收机的时间输出特征，讨论了用GPS实现分布式控制系统时间同步的基本原理，并对同步结果进行了分析.%The basic concept of time synchronization is
described.Thefeature of time export of the GPS receiver for time service is introduced.The fundamental principle of realization of time synchronization in DCS with GPS is discussed.And the result of time synchronization is analyzed.
【总页数】4页(P44-47)
【作者】贺鹏
【作者单位】三峡大学现代教育技术中心,
【正文语种】中文
【中图分类】TP277;TP393.09
【相关文献】
1.HR-906B GPS时间同步系统r在控制系统中的应用 [J], 张琳
2.分布式加速器控制系统时间同步系统的研究 [J], 沈佳蓉;沈立人;刘亚娟
3.基于GPS时间同步的分布式数据采集与监测系统研究 [J], 黄芳;崔希民;何建设;
王英;臧永强
4.分布式控制系统的时间同步装置设计与应用 [J], 贺鹏;周久艳;李菁
5.某分布式控制系统时间同步的实现方法 [J], 张锐;张奇
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多智能体系统中的分布式协同控制研究
多智能体系统中的分布式协同控制研究一、引言自从20世纪以来，多智能体系统已经成为研究热点之一。
多智能体系统是由多个智能体组成的，智能体是分布式系统中的个体组件。
在多智能体系统中，各个智能体之间可以相互交互、通信、合作等。
多智能体系统有着广泛的应用领域，例如，自主机器人、智能交通、机器人协作和分散式制造等。
二、多智能体系统的分布式协同控制概述多智能体系统的分布式协同控制，是指多个智能体之间在一个共同的环境中，通过协同控制来完成某种任务或者目标。
在多智能体系统中，每个智能体都有着自己的感知、推理和决策能力，他们需要共同协作以实现整个系统的目标。
在多智能体系统中，分布式协同控制的优点包括高鲁棒性、高灵活性、高可靠性、高效率和低成本等。
三、分布式协同控制关键技术1、智能体的建模与识别在多智能体系统中，智能体的建模和识别是非常重要的。
智能体的建模需要考虑到其感知、推理和行动等方面，以及与其他智能体之间的交互行为。
同时，对于不同类型的智能体，需要使用不同的建模方法和技术。
2、协同控制算法在多智能体系统中，协同控制算法是必不可少的。
协同控制算法可以根据不同的任务或者目标来设计，例如，任务分配、路径规划、决策协调等。
协同控制算法需要考虑到智能体之间的交互行为、通信能力、传感器信息等因素。
3、协议设计在多智能体系统中，协议设计是非常重要的。
协议可以用来规定智能体之间的交互模式、交互协议、通信协议等。
同时，协议的设计需要考虑到系统的分布式性质，以及对性能和可靠性的影响。
4、协作建模与分析在多智能体系统中，协作建模和分析是必不可少的。
协作建模是指分析智能体之间的协作方式和协作机制，以及其对系统性能和可靠性的影响。
协作分析则是基于协作建模，对协作方式和机制进行分析和评估。
四、分布式协同控制研究领域1、多智能体决策协调在多智能体系统中，智能体之间的决策协调是非常重要的。
决策协调的研究主要包括分布式决策模型、决策协调算法、决策协调协议等方面。
多机械臂系统分布式主从同步控制算法与仿真
有序对 （ ｉ ， Ｊ ） 表 示 。 当且 仅 当机 械臂 ｉ 和 之 间能 够传递 信 息 ， 那么 （ ｉ ， Ｊ ） ∈ Ｅ。 图 Ｇ是无 向 图 ， 即 Ｅ中 的边 （ ｉ ， Ｊ ）和 （ ， ｉ ）可 以认 为 是相 同 的 ， 即机 械 臂 ｉ 和 能 够互 相得 到对 方 的信 息 。如果 （ ｉ ， ） Ｅ Ｅ， 就称 ｉ 和Ｊ
Ｄ —ｄ ｉ ａ ｇ （ ｄ ， ｄ 。 ， …， ｄ ） ， 它 的第 ｉ 个 对 角元 素记 为
过数 值仿 真验 证方 法 的有效 性 和可用 性 。
１ 系统 描 述
１ 。 １ 多机械臂 系统动 力学 模型 在 理想情 况 下 ， 考虑由 １ 个 主 动机械 臂 以及 个 相 同的完 全驱 动 的 关节 从 动机 械 臂组 成 的多 机械 臂 系统 。其动力 学 方程 可表 示为 ：
Ｍ （ ｑ ０ ） ｑ 。 － ＋ － Ｃ（ ｑ ｏ ， ｑ ｏ ） ｑ ｏ ＋ Ｇ（ ｑ ｏ ） 一ｆ ｏ ； Ｍ （ ｑ ） ｇ ＋ Ｃ（ ｑ ， ｑ ） ｑ ＋Ｇ（ 口 ） 一＂ ｇ ｌ 。 （ １ ） （ Ｚ ）
其 中： 下标 ０和 ｉ 分 别 表示 主动 机械 臂和 从动 机械 臂 ， —ｌ ， ２ ， …， ” ； ｑ 。 ， 。 ， 。 Ｅ Ｒ 和 ｑ ， ｑ 。 ， 。 ｑ 。 Ｅ Ｒ 分别 表示
相 邻 。节 点 ｉ 相邻 节点 的集 合 可 以定义 为 ： Ｎ ＝ ＝ ＝｛ ｌ Ｊ∈ Ｖ， （ ｉ ， ） ∈ Ｅ， ≠ ｉ ｝ 。 一 个路 径就 是 图 中连 接 的
边 的一 个 序列 ， 即从 发 出信息 的节 点 到接 收信 息 的节点 之 间 的一 串节 点 和边 。如果 在 每两 个 节 点之 间都 有