具有时滞状态导数反馈的一阶多智能体系统的收敛速度分析

对于一阶多智能体系统,提出一类具有加权项的时滞状态导数反馈一致性协议,研究在无向通讯拓扑下多智能体系统实现一致性的收敛速度。给出了多智能体系统在一致性协议下的闭环形式,并利用拉普拉斯矩阵将其转化成紧凑形式;利用矩阵理论,分析反馈强度对闭环形式极点的影响,证明当多智能体系统为超临界时滞多智能体系统时,引入适当的反馈强度可以提高多智能体系统实现一致性的收敛速度;数值仿真验证了结果的有效性。     

参数自适应的有限时间多智能体一致性算法

文章研究了一阶多智能体系统的有限时间一致性控制问题.为了对下一时刻智能体系统的状态进行预测,加快系统收敛速度,提出算法将当前智能体间状态信息的差异作为一致性协议的反馈参数,该算法实现了对不同智能体输入的自适应调节,并使多智能体系统在有限时间内达到一致.通过构造Lyapunov函数的方法分别讨论无向固定拓扑和切换拓扑两种情形,得到多智能体系统的稳定条件,证明该协议能在有限时间内收敛.最后,仿真实验结果验证了所得结论的正确性和有效性.     

一阶一致性收敛速率的拓扑优化方法综述

针对通信拓扑为无向图的一阶多智能体系统,深入探讨了提高一致性协议收敛速率的拓扑优化方法。在连续模式、周期采样模式和事件触发模式的一致性协议下,一阶多智能体系统的一致性收敛速率均由网络拓扑的代数连通度（拉普拉斯矩阵的第二小特征值）决定：通信拓扑的代数连通度越大,系统达到一致性的收敛速率越高。因此,提高一致性收敛速率的问题转化为给定拓扑的代数连通度最大化问题。目前,网络拓扑代数连通度的优化方法可归纳为数学规划方法和边或边权值的调整方法。数学规划方法将问题建模为非凸的优化模型,利用优化算法进行求解,网络规模不大时,得到近似全局最优的拓扑;边或权值调整方法主要有加边、边旋转和边交换等图操作,基于这些图操作设计贪婪算法,通常能快速得到局部最优的拓扑。基于这些方法的总结,提出了多智能体系统拓扑优化可进一步研究的若干问题。     

具有不同通信时延的多个体系统的一致性

针对具有不同通信时延的多个体系统的一致性问题,提出了一种引入自身时延的一致性协议.根据广义Nyquist判据与Gerschgorin圆盘定理,得到了系统渐近收敛一致的充分条件.在多个体系统的有向连接拓扑含有一个全局可达节点的条件下,一致收敛的充分条件仅与个体的自身时延、以及个体与邻居个体的连接权值有关.在提出的协议中,引入自身时延能够加速具有通信时延的多个体系统的收敛速度,而通信时延并不影响系统的收敛,但其可以延长收敛时间.此外,得到了系统最终收敛的一致状态的求解方法.仿真结果证明了结论的正确性.     

时滞环境下具有不确定参数群系统的鲁棒一致性

研究了普通线性群系统在存在时延和不确定参数条件下的鲁棒一致性问题。首先结合分布式PID控制和静态输出反馈提出一种新的一致性协议;然后引入描述符方法将闭环系统的微分方程转化为描述符模型,通过变量转换将一致性问题转化为渐近稳定问题;构造Lyapunov-Krasovskii泛函,基于线性矩阵不等式(LMI)给出了鲁棒控制器的设计方法。仿真结果表明：系统的结构拓扑图在存在全局可达节点的条件下,通过选择合适的PID参数,系统可实现一致性,且不确定参数会对系统的运动轨迹产生影响,通过与基于PD控制的一致性协议对比结果可知本文提出的一致性协议使得群系统收敛速度更快,鲁棒性更强。     

随机干扰情形下多自主体系统的一致性

文章研究了具有一般通信拓扑和带有随机通信噪声的多自主体系统的一致性问题。为了克服随机噪声的影响,该文设计了随机分布式协议。在该协议下,该文基于广义代数连通性,利用微分方程稳定性理论、矩阵分析、随机分析方法以及图论相关知识,得到了多自主体系统达到均方一致的充分条件以及最终收敛状态;最后通过仿真验证了结果的有效性。     

多个体系统的一致性方法——两点跳算法

现实的多个体系统网络中,由于随机通信环境的影响,在个体之间信息的获取和传送过程中速度的快慢有着重要的作用,因此,我们提出了两点跳算法协议,这种协议能增加系统一致性收敛的速度。     

有向拓扑图下基于脉冲协议的离散非线性多智能体系统一致性简

本文就有向拓扑图下基于脉冲控制的离散非线性多智能体系统一致性问题进行了研究.首先给出了一定的数学准备并将该一致性问题转化为了一个误差系统的稳定性问题.根据递推方法,得出了保证该多智能体系统收敛的充分条件.该条件揭示了在脉冲协议下,控制增益、脉冲间隔以及有向拓扑图结构之间的复杂关系.     

离散时间异质多智能体系统的一致性控制

针对由一阶智能体和二阶智能体组成的离散异质多智能体系统,研究其一致性问题.设计无通信时延和具有有界通信时延时的分布式一致性协议,通过将系统转化为自治的离散时间线性时不变系统,运用矩阵理论和代数图论方法,分析得到系统实现一致性的充分条件.获得的充分条件与采样周期、控制参数和系统的拓扑结构有关.证明了系统的一致性不受有界通信时延影响.数值仿真结果验证了理论结果的正确性.     

有向拓扑图下基于脉冲协议的离散非线性多智能体系统一致性

本文就有向拓扑图下基于脉冲控制的离散非线性多智能体系统一致性问题进行了研究.首先给出了一定的数学准备并将该一致性问题转化为了一个误差系统的稳定性问题.根据递推方法,得出了保证该多智能体系统收敛的充分条件.该条件揭示了在脉冲协议下,控制增益、脉冲间隔以及有向拓扑图结构之间的复杂关系.