二阶多智能体系统的有限时间一致性分析

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由于在生物学,化学,航空航天,经济等领域的应用,多智能体系统的一致性问题在国内外引起了广泛的研究兴趣。而有限时间一致性作为一致性问题的一个研究内容近年来得到了大量的研究。一般来说,多智能体系统有限时间一致性的实现大多通过设计适当的输入控制协议,利用李雅普诺夫稳定性和线性矩阵不等式等方法得到状态一致的条件。由于当前常用的输入控制协议对于系统的限制性要求比较高,因此,这些协议在实际应用中可能会存在如下两种问题:其一,实际系统中内在的非线性性以及信息传输的时变延迟,会造成现行的控制协议不能取得理想的效果;其二,当多智能体的状态突然地进行改变或者突然进行智能体之间信息交换时,经典控制协议不能适应多智能体状态的变化。因此,针对以上的讨论,本文在现有研究成果的基础上,分别设计了不同的控制协议,并分析了相应多智能体系统的有限时间一致性。具体地说,本文的主要贡献如下:1.针对带有分布时滞的非线性二阶多智能体系统,本文设计了一种带有分布时滞的控制协议,通过选取合适的李雅普诺夫泛函,结合积分不等式技术,给出了能够使多智能体系统实现有限时间一致的几个充分条件,并通过几个仿真实例验证了控制协议的可行性。2.考虑到智能体之间的瞬时信息交换,本文提出了一类带有脉冲影响的切换控制协议,并利用脉冲控制理论和有限时间稳定性理论,得到了二阶多智能体系统在此协议下的有限时间一致性的充分条件。
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