带时滞的二阶积分型多自主体系统的双向趋同

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在多自主体系统中,合作与对抗是自主体间两种常见的通讯关系.针对合作与对抗共存的多自主体系统,本文研究了通讯时滞对系统实现双向趋同的影响.论文以二阶积分型多自主体系统为出发点,用有向符号图表示自主体间的通讯关系,针对无时滞和有时滞两种情形,分别为二阶积分型多自主体系统设计了分布式控制协议.针对无时滞情形,研究发现当通讯拓扑结构平衡且含有一棵生成树时,通过适当选取控制增益常数,可以使系统实现双向趋同.特别地,如果通讯拓扑是结构不平衡的,则按照原来的控制增益选取方法,不论自主体的初始位置和速度如何,自主体在控制协议作用下,其状态最终趋于零,即系统镇定.针对通讯时滞存在的情形,利用代数图论和频域分析工具给出了系统在有通讯时滞时实现双向趋同的充分条件.而且,时滞的最大容许值与自主体间的通讯拓扑密切相关.
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