事件触发机制下的多智能体领导跟随一致性研究

论文研究-事件触发机制下的多智能体领导跟随一致性 本文研究了一类具有动态领导者的多智能体系统的一致性问题，基于事件触发机制提出了两种一致性协议，即集中式触发控制协议和分散式触发控制协议。利用李雅普诺夫稳定性理论和模型转化方法分别给出了多智能体系统在两种协议作用下达到领导跟随一致的充分条件。本文还计算表明，系统在两种控制协议下均不存在Zeno行为。实例仿真结果验证了理论方案的有效性。 多智能体系统是一种分布式协作控制系统，具有广泛的应用潜力，已经在生物、工程、物理、社会等领域展现出巨大的应用潜力。其中，一致性问题作为多智能体协作控制的基础问题，被广泛应用于机器人编队、集聚控制、传感器网络等方面，是如今控制学科的一个研究热点。在实际应用中，智能体之间的协作所需的信息是通过网络进行传递的，网络带宽和智能体自身的能量都是有限的，因此需要设计合理的控制器来保证系统的控制性能。 周期采样控制可以节省资源，但是当系统在一种理想的环境中运行或系统状态逐渐趋于一致时，若还是周期性地执行控制任务，则会造成不必要的资源浪费。为了减少这种不必要的资源浪费，文献[7]提出了事件触发控制（event-triggered control）方法。简单来说，事件触发控制即是指控制任务按需执行，在保证闭环系统具有一定性能的前提下，只有当一个特定事件发生（如状态误差超过规定的阈值）时才进行一次执行。事件触发控制的优点在于它既能保证系统的性能又能节约网络和计算资源。 事件触发机制已经被有效地应用到多智能体系统一致性问题研究当中。如文献[9-10]研究了在固定无向拓扑下的一阶多智能体系统的一致性问题，文献[11]研究了事件触发机制下的二阶多智能体系统的一致性问题，文献[12]事件触发机制下的多智能体领导跟随一致性问题。 本文的贡献在于提出了两种一致性协议，即集中式触发控制协议和分散式触发控制协议，并对其进行了详细的理论分析和仿真验证。结果表明，系统在两种控制协议下均不存在Zeno行为，并且实例仿真结果验证了理论方案的有效性。 本文研究的内容包括多智能体系统的一致性问题、事件触发机制下的控制协议设计、李雅普诺夫稳定性理论和模型转化方法的应用等方面，为多智能体系统的一致性问题研究提供了新的见解和方法。