多智能体系统是由大量具有自治或者半自治能力的智能体构成,各个智能体间通过相互的协同合作或者竞争完成一项复杂的任务或者产生共同的行为.趋同问题是多智能体系统的基本问题.所谓的趋同是指智能体之间通过局部的信息交互使得所有的智能体最终达到一个共同的状态.随着多智能体系统在无人机编队、卫星的姿态控制、自动公路系统的调度、空中交通管制等方面的广泛应用,多智能体系统的趋同问题已成为众领域的研究热点之一.多智能体系统中各个智能体之间的通信往往是通过网络进行的.由于网络存在带宽受限和速度受限等问题,这使得信息在传输过程中可能产生延迟或者数据包的丢失.通信时延的出现或者数据包的丢失往往会降低系统的性能指标甚至使得系统失稳.另一方面,随着社会的进步,通信传输量的增加使得有限的网络资源与增加的通信量间形成了不可调和的矛盾.在保证系统性能指标下,如何尽可能地减少通信量是目前亟待解决的问题.因此,本学位论文以非理想网络环境下多智能体系统为研究对象,着重考虑网络诱导时延、数据包丢失及资源受限等非理性网络环境对多智能体系统的趋同行为的影响.本文的主要研究内容分以下几个方面:1.介绍多智能体系统趋同行为的相关背景、研究意义和研究现状,着重阐述了网络环境下多智能体系统一致性方面的研究进展.2.研究不一致通信时延对多智能体系统标度一致的影响.首先利用通信拓扑图的结构特性对多智能体进行解耦,并基于低维的Riccati矩阵方程给出分布式控制协议的控制器增益的设计方案.同时根据Razumikhin方法,得到系统实现标度一致的时延的上界的解析形式.由分析结果知,当系统矩阵的特征值全为零时,系统可以容许任意有界时延;当系统矩阵存在非零特征值时,给出保证系统一致的时滞的界.3.探究周期采样下丢包和时延对系统一致性的影响.通过将不同类型的诱导时延区别对待,充分利用时延的信息得到了保守性更低的结果.文中同时考虑了确定丢包和随机丢包对系统一致性的影响,借助切换系统理论和Halanay不等式得到系统实现采样一致的充分条件同时给出系统允许的最大时延的界和最大丢包率.最后通过例子仿真证明了结果的有效性.4.探究领导者信息不完全可知的情况下,多智能体系统的领导追随一致性问题。考虑到通信资源的有限,提出了基于事件触发机制的分布式观测器.借助输入时滞系统的方法,将基于事件触发机制下的多智能体系统的一致性问题转化为时滞多智能体系统的一致性问题.利用线性系统方程特性,得到使得系统实现一致性的时滞依赖型判据.5.探究事件触发机制下,丢包对系统一致性的影响.当发生数据包丢失时,系统的控制输入为零.在此假设下,利用切换系统对这样的丢包情况建模,结合Lyapunov泛函法和切换系统理论,得到丢包率和事件触发机制、收敛率之间的关系.这里采用的是周期事件触发机制,这样的事件触发机制在减少通信量的同时可以有效地避免芝诺行为.6.根据现有的事件触发机制策略,提出一种新的事件触发机制—混合事件触发机制.这种事件触发机制同时兼备事件触发机制和时间驱动机制的优点.在提出的新事件触发机制下,我们研究了非线性随机多智能体系统在混合事件触发机制下的趋同控制,同时考虑了通信时延对系统一致性的影响.由于随机系统的随机特性的影响,在设计触发机制时我们采用的度量是基于数学期望的.7.上述提及的事件触发机制中,事件的产生依赖于对系统的实时监控.为寻求一种不依赖于实时监控的事件触发机制,提出了关于非线性随机复杂系统的自触发机制.与事件触发机制不同,自触发机制中下一个采样时刻的产生是由程序计算得到而不是根据对系统状态的实时检测.根据系统是否带有通信时延,给出不同情况下使得系统实现同步的触发机制的设计方案及相应的容许时滞的上界.