离散时间多智能体一致性跟踪控制与时滞分析

"多智能体离散时间一致性跟踪研究_杨亚桥.pdf" 本文主要探讨的是多智能体系统中离散时间一致性跟踪的问题，尤其关注存在参考状态和时滞的情况。作者杨亚桥等人提出了一个离散时间下的一致性控制器设计方案。在多智能体系统中，一致性意味着所有智能体的状态最终能够达到一致或跟踪一个共同的目标，即使它们可能有各自的初始状态或受到外部干扰。 论文首先介绍了问题背景，即在离散时间框架下，如何设计控制策略使得一组智能体能够协同工作，同时考虑到每个智能体都有自己的参考状态并且存在通信时滞。这种问题在实际应用中具有广泛的意义，例如在水下无人航行器的协同作战中，每个航行器需要根据特定任务和环境条件调整其行为，同时保持整个队伍的协调。 接着，作者运用经典李雅普诺夫稳定性理论来分析系统稳定性。李雅普诺夫稳定性理论是控制理论中的核心工具，用于判断系统的动态行为是否稳定。通过构建合适的李雅普诺夫函数并分析其导数，可以证明在给定条件下，多智能体系统在考虑参考状态和时滞的情况下能够保持稳定性。 进一步，论文给出了与时滞相关的线性矩阵不等式（LMI）判据。LMI是一种强大的工具，用于求解各种优化问题，特别是稳定性分析和控制器设计。在这种情况下，LMI被用来建立数学条件，确保即使在网络通信中存在时滞，系统依然能保持一致性。 最后，作者通过水下无人航行器协同作战的仿真案例，验证了所提出的一致性算法和LMI判据的有效性。仿真结果表明，无论是在静态还是动态环境下，智能体都能够成功地跟踪参考状态并保持一致性，即使面临时滞影响，系统仍能保持良好的性能。 该研究在多智能体系统的离散时间一致性跟踪领域做出了贡献，提供了一种有效的方法来处理参考状态和时滞问题，对于实现大规模自主系统的协同控制具有重要的理论和实践价值。此外，通过实际应用场景的仿真验证，增强了理论结果的实际应用可行性。