完全分布式异构多智能体系统有限时间跟踪控制

"这篇论文由董新民、丁超、陈勇、刘棕成和徐浩军合作完成，发表在《控制与决策》期刊2020年第35卷第4期，标题为‘完全分布式异构多智能体系统有限时间跟踪’。文章主要探讨了在异构二阶非线性多智能体系统中的有限时间跟踪问题，并提出了一种创新的完全分布式一致性控制策略。该策略避免了对误差上界和Laplacian矩阵特征值等全局信息的依赖，设计了一种仅基于局部信息的有限时间一致性协议。此外，还引入了自适应增益的分布式切换机制，使得增益能够在分段常数模式下进行调整，简化了稳定性分析。通过反证法证明了这种方法能确保多智能体系统在有限时间内达到一致性，并且自适应增益保持有界。仿真结果证实了所提协议的有效性。" 在多智能体系统的研究领域，这篇论文关注的是如何在不同类型的智能体之间实现协调和同步。异构多智能体系统是指系统中的各个智能体可能具有不同的动态特性，这增加了实现一致性的复杂性。完全分布式一致性控制方法意味着每个智能体仅依赖其自身的状态和邻居的状态来做出决策，无需全局信息。 论文的核心贡献在于提出了一种有限时间一致性协议，这种协议能够使智能体在预设的有限时间内达成一致状态。这通常涉及到设计合适的控制输入，以确保所有智能体的状态随着时间趋于一致，同时避免无限循环或振荡。此外，通过自适应增益的切换机制，可以根据系统状态的变化动态调整控制参数，这不仅增强了系统的鲁棒性，也简化了稳定性分析的过程。 反证法是一种证明技术，通过假设目标结论的否定是正确的，然后推导出矛盾来证明目标结论的正确性。在这里，作者利用反证法证明了智能体系统在有限时间内达到一致性，并且增益的调整方式保证了系统的稳定性。 仿真结果是对理论分析的验证，它们展示了在实际应用中，所提协议能够有效地引导异构多智能体系统实现预期的一致性行为，进一步证实了方法的实用性和有效性。文章还给出了几篇相关的研究文献，涉及线性时变时滞系统的一致性、事件触发机制下的系统控制和离散多智能体系统的共识问题，这些文献可以作为进一步阅读和研究的参考。