离散异构多主体系统时变编队-合围控制：分布式协议与稳定性分析

本文主要探讨了离散异构多自主体系统中的时变编队-合围控制问题，针对高阶系统且考虑时变时延这一复杂情况。研究者韩娜妮、罗小元和朱亚锟针对这类问题提出了一个分布式控制协议。他们首先从系统建模出发，基于合理的假设，通过模型转换和状态空间分解技术，将原本的编队-合围控制问题转化为了子系统的稳定性问题。在这个过程中，他们运用Lyapunov-Krasovskii函数理论，将控制协议的有效性条件转化为线性矩阵不等式(Lyapunov不等式)，并且强调了这些不等式的个数与系统中自主体的数量无关，体现了控制策略的高效性和通用性。 接着，他们设计了一种具体的编队参考函数，这个函数形式的关键在于它能够确保在时变时延的影响下，系统的稳定性和目标编队-合围行为保持不变。作者详细证明了该编队参考函数对时变时延具有免疫性，这在实际应用中是非常重要的，因为它能确保控制系统在存在不确定延迟的情况下仍能维持预定的性能。 最后，通过实证研究，作者进行了固定和时变编队-合围控制的仿真验证。仿真结果表明，他们设计的协议在处理时变时延下的多自主体系统编队-合围控制任务中表现出良好的效果，验证了协议的有效性和鲁棒性。这项工作对于理解和控制分布式系统中的协作行为，特别是在存在时变因素的环境中，提供了重要的理论支持和技术方法。 本文的研究成果对于优化离散异构多自主体系统中的动态协同控制具有重要意义，为实际应用如机器人集群、无人机编队等领域提供了一种有效且灵活的控制策略。