离散多智能体系统分组一致性分析

林瑜阳， 李钟慎

(华侨大学 机电及自动化学院， 福建 厦门 361021)

离散多智能体系统分组一致性分析

林瑜阳， 李钟慎

(华侨大学 机电及自动化学院， 福建 厦门 361021)

在有向拓扑结构下，研究离散多智能体系统的分组一致问题，提出无入度平衡假设条件的控制协议设计方法.首先，根据系统模型，设计离散多智能体系统的分组一致控制协议.其次，利用代数图论和矩阵论，分析并得到离散多智能体系统实现分组一致的充要条件.最后，仿真结果验证了理论分析结论的正确性.数值仿真结果表明:系统实现分组一致仅要求有向图Gn含有一个有向生成树，不要求拓扑结构满足入度平衡条件.

多智能体系统； 离散时间系统； 入度平衡； 分组一致性

自然界中生物群体的群集现象，如蚂蚁聚集、大雁编队飞行等，均呈现出整体一致行为.多智能体一致性问题来源于自然界的群集现象，是指系统中所有个体通过局部间的彼此通信，最终状态收敛至一个值.一致性问题的研究可揭示生物群集现象的内在规律，解释生物群体行为[1-2].同时，由于多智能体系统比单一系统更具有灵活性、经济性，其一致性的研究在无人机编队控制、通信网络拥塞控制、机器人设计和搜索优化等领域得到广泛地应用[3-5].近年来，多位学者从智能体动态模型、通信拓扑和一致性协议等3个基本方面对一致性问题展开大量研究[6-10].考虑实际问题的复杂性，个体的最终状态往往不能收敛……