一阶与二阶多智能体系统有限时间一致性算法研究

"这篇论文研究了连续多智能体系统的有限时间一致性问题，主要涉及一阶和二阶多智能体系统。作者是苗国英和徐胜元，分别来自南京信息工程大学信息与控制学院和南京理工大学自动化学院。文章提出了一种分布式有限时间一致性算法，用于处理领导者速度无法测量的一阶多智能体系统，并进一步探讨了二阶系统的有限时间一致性问题。通过不连续系统稳定性理论，论文提供了多智能体系统有限时间一致性的充分条件，同时也确定了收敛的上界。文中通过数值计算实例验证了所提方法的有效性。关键词包括多智能体系统、有限时间一致性、协调控制。" 这篇论文的核心内容集中在解决多智能体系统中的有限时间一致性问题。有限时间一致性是指一组相互作用的智能体，在一定时间内通过信息交换达到状态的一致。在这种情况下，智能体可以是机器人、传感器节点或其他具有自主运动能力的单元。 首先，论文针对一阶多智能体系统，设计了一种基于邻域的分布式有限时间一致性协议。在领导者速度未知的情况下，这种协议能够使所有智能体的状态在有限时间内收敛到领导者状态或其一致平均值。这通常涉及到智能体间的位置信息交流，并可能依赖于某种符号函数（如符号函数）来处理速度信息。 其次，论文扩展到了二阶多智能体系统，引入了相应的有限时间一致性算法。二阶系统考虑了智能体的加速度，因此在设计算法时需要考虑更多的动态因素，如速度变化的影响。 论文运用了不连续系统稳定性理论，这是控制理论的一个分支，处理系统中包含断续元素的问题。通过对系统动力学的分析，作者提供了保证有限时间一致性的充分条件，这些条件可能涉及到智能体之间的交互规则以及系统参数的设定。 最后，通过数值模拟的例子，论文证明了提出的算法在实际应用中的可行性和准确性。这些实例有助于直观展示算法在不同场景下的性能，进一步验证了理论分析的有效性。 这篇研究对多智能体系统的一致性控制问题提供了新的解决方案，特别是在领导者速度不可测的条件下，为一阶和二阶系统的有限时间一致性控制提供了理论依据和技术支持。