consensus algorithm
در نشریات گروه برق-
This article reports on a method for detecting disconnection between electric vehicle parking lots during charge management and uncertainties and how to deal with these issues. In this study, each parking lots has an aggregator that can exchange information with other parking lot aggregators through a communication graph. A cyber-attack or communication failure may cause a problem in the connection between the aggregators and their information exchange. To detect the loss of contact between the aggregators or uncertainties, a method based on the mean field game is developed through a distributed consensus algorithm. Since the number of vehicles in every parking lot, power consumption and generation are uncertain, the smoothness of the network load curve is disrupted. so, in this work an online optimization based on receding horizon concept is proposed to monitor network load every hour. However, due to the complexity of online calculations and disconnection detection, the optimization is implemented in an event-based manner. Although several distributed event-triggered methods have been introduced recently, these methods generally require state estimators to calculate the event-triggered error, the latest states and the threshold which increases the computation cost. However, the proposed event-triggered control method only requires mean field game information to compute the event-triggered conditions and requires less computations. To have convergent game, a time-varying network topology is suggested when the communication of parking lots is lost and the disconnection event is triggered. To validate the effectiveness of our method, we conduct computer simulations that demonstrate their achievements.Keywords: Aggregative games, Consensus Algorithm, electric vehicles, Event trigger, Switching topology
-
نشریه مهندسی برق و مهندسی کامپیوتر ایران، سال بیست و چهارم شماره 4 (پیاپی 83، زمستان 1402)، صص 229 -241
فناوری بلاک چین، شبکه را از لزوم وجود کارساز مرکزی بی نیاز می نماید. این فناوری از یک دفتر کل توزیع شده تشکیل گردیده که تمامی تراکنش های شبکه در آن ثبت می شود و شامل زنجیره ای از بلاک هاست. همه گره های شبکه، یک رونوشت از این دفتر کل را دارند. برای آنکه وضعیت این دفتر کل در هر لحظه از زمان برای تمام گره های شبکه یکسان باشد، به سازوکاری نیاز داریم که حصول توافق را برای کل شبکه فراهم کند که به آن «الگوریتم اجماع» می گویند. ما در این مقاله، یک الگوریتم اجماع جدید ارائه خواهیم نمود که در مقابل چهار حمله رایج بر بستر بلاک چین ایمن است. این حملات عبارت هستند از حمله سیبل، حمله منع خدمت، حمله 51 درصد و حمله کسوف. با توجه به آنکه الگوریتم پیشنهادی ما دارای ویژگی هایی نظیر وجود پارامترهای کنترلی مختلف، ماهیت عمومی و همه منظوره، مقاوم بودن در برابر حملات مختلف و سرعت اجرای مناسب است، می توان از آن در پیاده سازی سامانه های امن مبتنی بر بلاک چین در حوزه های مختلف مانند اینترنت اشیا و سلامت الکترونیک استفاده نمود.
کلید واژگان: بلاک چین، الگوریتم اجماع، امنیت بلاک چین، الگوریتم اثبات کار، الگوریتم اثبات سهام، الگوریتم تحمل خطای بیزانسBlockchain technology eliminates the need for a central authority. This system consists of a distributed ledger with a chain of blocks that records every network transaction. This ledger is replicated by every node in the network. We require a mechanism that provides consensus for the entire network, known as "consensus algorithm," in order for the state of this ledger to be the same for all nodes of the network at any given time. In this work, we will suggest a novel consensus algorithm that protects the blockchain platform from four common attacks. These attacks include the Sybil, Denial of Service, 51%, and Eclipse attacks. Due to its multiple control parameters, generic and all-purpose character, immunity to different attacks, and acceptable execution speed, our suggested algorithm can be used to build secure blockchain-based systems in a variety of applications.
Keywords: Blockchain, consensus algorithm, blockchain security, proof of work, proof of stake, practical Byzantine fault tolerance -
The future of the IoT requires new methods of payment that can handle millions of transactions per second. IOTA cryptocurrency aims at providing such a solution. It uses a consensus algorithm based on directed acyclic graphs (DAG) that is called Tangle. A tip selection algorithm (TSA) is a part of Tangle that determine which unconfirmed blocks (tips) should be confirmed by new blocks. There is always a chance that a small number of valid blocks never get confirmed and become stale. If a significant part of blocks become stale, the Tangle is considered unstable. In this paper, we mathematically prove that a TSA is stable in all transaction rates if and only if the probability of selecting all tips is at least $1/2n$ in which $n$ is the total number of tips. Accordingly, we demonstrate that the MCMC TSA used in IOTA would not be stable in high transaction rates.
Keywords: Blockchain, Consensus Algorithm, IoT, Scalability, Stability -
در این مقاله مسیله ی ردیابی توزیع شده اهداف با معادلات دینامیکی غیرخطی و ابعاد بالا به وسیله ی شبکه ای از رادارهای همیار مورد بررسی قرار می گیرد. به دلایلی همچون تفاوت های عملکردی انواع رادارها در شاخص هایی مانند گستره ی دید، کارایی متفاوت آن ها درشرایط جوی مختلف و گوناگونی مدل اندازه گیری شان، استفاده از شبکه های راداری و ترکیب و پردازش اطلاعات آن ها تاثیر به سزایی در افزایش دقت ردیابی موردنظر دارد. در میان روش های متفاوتی که برای ترکیب اطلاعات شبکه ای از رادارها وجود دارد، ترکیب توزیع شده در کنار دقت بالا، بیش ترین قابلیت اطمینان و امنیت را فراهم کرده و نیاز به بار محاسباتی پایینی دارد. اندازه گیری های غیرخطی هر رادار ابتدا به وسیله ی فیلتر کالمن مکعبی محلی پردازش شده و سپس درون یک فیلتر توافق قرار می گیرند تا عمل میانگین گیری وزن دار توزیع شده روی اطلاعات در سرتاسر شبکه انجام شود. ترکیب توزیع شده مورد استفاده با به کار گیری الگوریتم توافق روی بردار و ماتریس اطلاعات، علاوه بر کاهش خطای ردیابی و بار محاسباتی شبکه، کرانداری را حتی با یک گام توافق برقرار می سازد. در نهایت و به وسیله ی شبیه سازی یک هدف مانوردار کارایی الگوریتم پیشنهادی در مسیله ی ردیابی هدف غیرخطی مورد ارزیابی قرار گرفته و دقت و برتری آن نسبت به روش های قبلی نشان داده می شود.
کلید واژگان: الگوریتم توافق، ردیابی هدف، سیستم های توزیع شده، شبکه های راداریJournal of Iranian Association of Electrical and Electronics Engineers, Volume:20 Issue: 3, 2023, PP 11 -20In this paper, the problem of distributed high-dimensional nonlinear target tracking over radar networks is investigated. Since radar performances are different in range and measurement functions, utilizing radar networks, data fusion, and data processing increase the accuracy of tracking. Among all data fusion methods for radar networks, distributed manner gains the most reliability and less computation burden with high tracking accuracy. First, nonlinear radar measurements are processed by a local cubature Kalman filter in each agent. Secondly, all processed data over all agents reach an agreement by utilizing a weighted average consensus filter. The proposed algorithm using the consensus on information method decreases the tracking error and computation burden and guarantees the boundedness for any number of consensus steps. Finally, the efficiency of the proposed algorithm and superiority to traditional methods is demonstrated by performing a numerical simulation of tracking a maneuvering target.
Keywords: Consensus algorithm, distributed systems, radar networks, target tracking -
استفاده از مشخصه شیب افتی در سطح کنترل اولیه جهت کنترل منابع موجود در ریزشبکه، همواره با یک خطای ماندگار در ولتاژ و فرکانس و عدم تسهیم مناسب توان راکتیو همراه می باشد. به کارگیری کنترل ثانویه می تواند تا حد مطلوبی این عیوب را جبران نماید. کنترل ثانویه به روش توزیع شده در مقابل روش متمرکز، مزیت های مختلفی مانند افزایش قابلیت اطمینان، انعطاف پذیری و توسعه پذیری را به ارمغان می آورد. پیاده سازی کنترل ثانویه توزیع شده معمولا مبتنی بر الگوریتم اجماعی است که شبکه مخابراتی نقش بسیار مهمی در آن ایفا می کند. شبکه مخابراتی معمولا به صورت پیوسته و با نرخ ثابت تبادل داده مدل شده است. در این مقاله با توجه به ماهیت گسسته شبکه مخابراتی، مدل گسسته الگوریتم اجماعی و شبکه مخابراتی آن در نظر گرفته شده است. همچنین به منظور کاهش میزان تبادل داده و آزادسازی ترافیک شبکه مخابراتی، دو نوع انتقال داده نامنظم وابسته به شرایط و مستقل از شرایط پیشنهاد شده است. در این روش فواصل زمانی بین انتقال داده ها یکسان نمی باشد. همچنین تاخیر زمانی در انتقال داده به عنوان یک اثر نامطلوب مورد بررسی قرار گرفته است. روش پیشنهادی بر روی یک ریزشبکه جزیره ای اعمال شده و نتایج حاصل از شبیه سازی عملکرد مطلوب این روش را به خوبی نشان می دهد.
کلید واژگان: الگوریتم اجماعی، انتقال داده نامنظم، ریزشبکه، کنترل ثانویه توزیع شدهThe steady state error in voltage amplitude and frequency and improper reactive power sharing are main disadvantages of droop control in primary level of control of distributed resources (DERs) in microgrid. Secondary control can compensate these problems. In contrary to centralize control, distributed secondary control may bring merits such as reliability, flexibility and scalability improvement. The distributed secondary control is usually implemented using consensus algorithm whose communication network is very important. Communication network is usually modeled continuously with a constant transfer rate. In this paper, the consensus algorithm with communication network are implemented in discrete domain because of discrete nature of them. Two aperiodic data transfer strategies state dependent and state independent are also proposed for releasing communication network burden where data rate is not fixed. Time delay as a non-desirable effect is evaluated. The proposed method applied on an islanded microgrid, and simulation results show the effectiveness of the proposed method.
Keywords: Aperiodic data transfer, consensus algorithm, distributed secondary control, microgrid -
در این مقاله، مساله تخمین توزیع یافته متغیرهای حالت یک سیستم دینامیکی غیرخطی توسط شبکه حسگر بی سیم غیرمتمرکز و در حضور نویز مشاهدات وابسته به حالت در نظر گرفته شده است. در برخی حسگرهای فاصله یا زاویه مانند حسگرهای فراصوت، خطای مشاهدات وابسته به حالت می باشد. بدین معنا که با افزایش فاصله میان حسگر و هدف، خطای اندازه گیری افزایش یافته و منجر به کاهش کارایی تخمین گرها می شود. بنابراین، یک روش تخمین حالت توزیع یافته بر اساس اجماع بر روی توابع درست نمایی و در حضور نویز وابسته به حالت حسگرهای زاویه ارائه گشته است. همچنین به منظور جلوگیری از اتلاف انرژی در شبکه، یک الگوریتم انتخاب حسگر توزیع یافته پیشنهاد شده است. در شبکه غیرمتمرکز، بر خلاف شبکه های متمرکز، مرکز همجوشی واحدی برای پردازش داده ها به صورت سراسری وجود ندارد. همچنین، هیچ گونه دانش سراسری از توپولوژی کل یک شبکه غیرمتمرکز در دسترس نمی باشد. بنابراین، در این مقاله، کران پایین کرامر-رائو به صورت توزیع یافته و با در نظر گرفتن نویز وابسته به حالت حسگرهای زاویه استخراج شده و سپس، از کران به دست آمده برای انتخاب تطبیقی حسگرها یه صورت توزیع یافته استفاده شده است. نتایج شبیه سازی برای یک مساله ردیابی هدف، نشان گر کارایی روش های تخمین حالت و انتخاب حسگر پیشنهادی می باشند.کلید واژگان: تخمین حالت توزیع بافته، شبکه حسگر بی سیم، نویز وابسته به حالت، انتخاب حسگر، الگوریتم اجماعIn this paper, the problem of distributed state estimation of a nonlinear dynamical system in a decentralized Wireless Sensor Network (WSN) in the presence of state-dependent observation noise is considered. Some bearings or ranging devices, such as ultrasonic sensors, have distance-dependent measurement error and their measurement noise variance grows as their relative distance to the target increases. This state-dependent measurement error leads to poor performance of estimation algorithm. To solve this problem, a consensus-based distributed state estimation methodology is presented in this paper by reaching a consensus on likelihood functions in the presence of state-dependent observation noise of bearings sensors. To reduce energy consumption in WSN, a distributed sensor selection algorithm is proposed. Unlike centralized networks, no fusion center is deployed in decentralized networks to gather and process the collected data, globally. Moreover, there is no global knowledge of the network topology in decentralized networks. Therefore, the Posterior Cramér-Rao Lower Bound (PCRLB) is derived in a distributed fashion in the presence of state-dependent noise of bearings sensors, to perform an adaptive sensor selection algorithm. Simulation results demonstrate the effectiveness of the proposed state estimation and sensor selection algorithms for a target tracking problem.Keywords: Distributed state estimation, wireless sensor network, state, dependent noise, sensor selection, consensus algorithm
-
This paper presents a cooperative control which is applied to the secondary control of a microgrid controlled via a multi-agent scheme. Balancing power that leads to voltage and frequency stability in a microgrid is essential. The voltage and frequency regulations are limiting within the specified limits and conveying them to their nominal values. Limiting and conveying the voltage and frequency to their nominal values is done by the primary and secondary controls, respectively. A Microgrid has both dispatchable and non-dispatchable sources. Dispatchable sources are controlled by the conventional P-ω and Q-E droop controls. A photovoltaic as a non-dispatchable source generates the active power according to weather conditions, but the reactive power is supplied using the E-Q droop method. The E-Q droop uses the idle capacity of the inverters in the reactive power supply. Distributed secondary control increases the stability due to good, accurate and reliable controls. The frequency is constant in the whole microgrid. Since line impedances are different, load terminal voltage control is necessary. The load is considered as another agent, who can request the desired voltage at its terminal bus.
Keywords: Multi-Agent System, Secondary Control, Consensus Algorithm, islanded microgrid, Photovoltaic system, Frequency control, Voltage Control>
- 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.
©2000-2025 magiran.com All Rights Reserved.