离散时间多智能体系统切换拓扑与时变时延H∞一致性分析

"该资源是一篇2017年的学术论文，主要研究了在离散时间环境下，多智能体系统如何在切换拓扑和时变时延的影响下实现H∞一致性。作者考虑了节点间通信可能中断并能恢复的情况，通过切换拓扑模型来描述这种变化，并在有界时变时延和外部干扰的条件下，将问题转化为切换H∞控制问题。文中提出了一种基于智能体及其邻居状态信息的分布式一致性协议，并在平均驻留时间切换机制下给出了保证多智能体系统达到H∞一致性的充分条件。该研究还通过仿真例子验证了所提方法的有效性。" 在多智能体系统中，一致性问题通常涉及到所有智能体的状态在长时间运行后趋于一致，而H∞一致性则更进一步，要求在一致化的过程中，系统对外部干扰具有一定的鲁棒性。这篇论文特别关注的是在切换拓扑和时变时延这两种复杂情况下实现H∞一致性的问题。切换拓扑是指网络中的连接关系随着时间动态变化，可能由于节点故障、通信限制或策略调整等原因。时变时延则是指节点间通信信息传输的时间延迟不是固定的，而是随时间变化的。 论文首先假设存在节点间通信可能暂时中断但可以恢复的情况，这是现实世界中常见的情况，比如无线通信中的信号丢失或恢复。然后，通过切换拓扑模型来刻画这些变化，这样可以更准确地描述网络动态行为。在有界时变时延和外部干扰的环境中，研究者将多智能体系统的H∞一致性问题转化为一个切换H∞控制问题，这需要设计控制器来抵消这些影响，确保系统的稳定性。 接下来，论文提出了一个分布式一致性协议，这个协议仅依赖于每个智能体自身及其相邻智能体的状态信息，这意味着它具有分布式计算的优势，可以减轻中心协调的负担。在平均驻留时间切换机制下，即每个拓扑结构保持一定时间后再切换到下一个，论文给出了保证系统H∞一致性的充分条件。这样的条件对于实际应用是极其重要的，因为它为系统设计提供了理论依据。 最后，通过一个仿真例子，作者验证了所提出的协议和条件在实际场景中的有效性，这证明了他们的理论分析和解决方案在应对实际问题时的可行性。 这篇论文为解决多智能体系统在复杂环境下的H∞一致性问题提供了一个新的视角和方法，对于理解和设计适应动态环境的智能控制系统具有重要意义。