二阶多智能体网络分布式编队控制：考虑时延与速度一致性

"Leader-following多智能体网络分布式编队控制 (2013年) - 宁夏大学学报（自然科学版），作者：李本印" 本文主要探讨了多智能体系统的分布式编队控制问题，特别是在固定拓扑网络中的应用。编队控制是多智能体系统中一个重要的研究领域，它涉及到多个智能体如何通过相互协作达成预定的队形或行为一致性。在本文中，作者考虑了两种情况：无通信时延和有时延的情况。 首先，对于无通信时延的多智能体网络，作者提出了一个新的分布式编队控制协议。该协议旨在确保所有智能体能够跟随一个领导节点（leader）移动，同时保持队形。为了证明协议的有效性，作者应用了Lyapunov稳定理论，这是一个在控制系统理论中广泛使用的稳定性分析工具。通过构建适当的Lyapunov函数并分析其减损性质，作者得出了协议能够实现编队控制的充分条件。 接着，文章转向了考虑时变通信时延的情况。在这种情况下，通信延迟可能对系统稳定性造成影响。为了处理这种时延，作者采用了Lyapunov-Krasovskii函数，这是一种扩展的Lyapunov函数，适用于处理时变延迟问题。通过分析这个函数，作者证明了即使存在时延，设计的控制协议仍然可以保持系统的稳定性，并实现编队控制目标。 最后，为了验证上述理论分析的有效性，作者进行了仿真实验。这些实验结果支持了所设计协议在实际应用中的可行性，无论是在无时延还是有时延的环境中，都能有效地实现智能体的编队控制，特别是考虑了速度一致性，这意味着智能体不仅位置上保持队形，速度也能同步。 多智能体系统的编队控制在多个领域具有广泛应用，如无人机编队、机器人团队协作和自动化物流系统等。文献中提到的前人工作，如J.P.Hu、Y.G.Hong和R.Olfati-Saber等人的研究，为这一主题提供了丰富的背景和相关工作。通过对比和扩展这些工作，本文提出的协议在处理时延和速度一致性方面展现了独特之处。 这篇文章对二阶多智能体网络的分布式编队控制进行了深入研究，提出了一种新的控制策略，并在理论分析和仿真验证两方面都提供了充分的支持。这些研究成果对理解和改进多智能体系统的协调控制具有重要意义。