【摘 要】
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多智能体系统是一种由一系列具有动力学行为的智能体相互作用连结构成的复杂动态网络.多智能体在系统中通过传输内部信息实现一致性目标,完成大量单智能体不能完成的复杂工作.自然界中,由运动个体的聚集形成的统一协调的群体行为,如鸟类迁徙、鱼群洄游、狼群的合作捕猎等,即可视为各类大型的自然界多智能体系统.这些生物的群聚引起了研究者们的关注.过去二十年,在系统的通信网络为单纯的合作网络时,各类多智能体系统的研究
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多智能体系统是一种由一系列具有动力学行为的智能体相互作用连结构成的复杂动态网络.多智能体在系统中通过传输内部信息实现一致性目标,完成大量单智能体不能完成的复杂工作.自然界中,由运动个体的聚集形成的统一协调的群体行为,如鸟类迁徙、鱼群洄游、狼群的合作捕猎等,即可视为各类大型的自然界多智能体系统.这些生物的群聚引起了研究者们的关注.过去二十年,在系统的通信网络为单纯的合作网络时,各类多智能体系统的研究已层出不穷、日益成熟.近十年,类似于社交网络等具有合作-竞争通信网络的多智能体系统逐渐进入大众视野.文章就系统中相邻结点存在竞争性连接的合作-竞争网络进行了研究.在该网络拓扑下,文章通过设计符号图上的协同控制协议,最终实现了双向一致性目标.多智能体系统的协同控制主要包含时间触发控制和事件触发控制等控制方法.由于现实系统往往存在计算资源浪费和通信带宽限制的问题,为了节约资源和减少通信传输失败的可能,文章提出一种将事件触发与间歇控制相结合的混合控制协议.间歇控制显著减少了控制器工作时长,事件触发控制有效降低了控制器的信息更新频次,结合二者优势,系统的计算内存和能源消耗得到了有效节约.文章的主要完成内容如下:（1）研究了一阶非线性多智能体系统的双向领导-跟随一致问题.利用代数图论和规范变换处理合作-竞争网络,通过将带符号的权重连接矩阵变换为无符号的有向图,带有正负权值的结点的一致性定义被统一.针对一阶系统,考虑将事件触发控制引入间歇控制,文章提出了一种有限时间的混合控制协议.利用李雅普诺夫理论和有限时间收敛定理,文中给出了一阶多智能体系统在混合控制下有限时间双向一致的充分条件.（2）研究了二阶非线性多智能体系统的双向领导-跟随一致问题.在二阶系统中,多智能体模型考虑了位置和速度两个物理量,二阶积分器模型具有更高的精度.利用规范变换处理符号图后,文章先提出了一种有限时间的间歇控制协议,然后引入事件触发控制,二阶模型的混合间歇事件触发控制协议被提出.通过李雅普诺夫理论和有限时间收敛定理,文章给出了二阶系统在间歇控制、混合控制及推论中事件触发控制下有限时间双向一致的充分条件.在文章的最后,MATLAB数值仿真实验对比了混合控制与间歇控制、事件触发控制三者的控制效果差异,证实了混合控制的优势.
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