二阶时变时滞多智能体系统快速一致性算法

张婷婷，张 伟

(上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海200093)

0 引 言

近年来，随着人工智能和分布式协调控制理论的发展，多智能体系统的协调控制也吸引了大批研究者的关注和研究。多智能体系统应用于多领域，如分布式传感器网络［1］、编队控制［2-4］、群集［5］、协同控制［6］和分布事件触发［7-8］等。实现多智能体网络协调控制，需要各个智能体状态达到一致。因此，一致性问题是研究多智能体系统的基础和核心。在保证多智能体系统的稳定性前提下，提高系统的动态性能也具有一定的研究意义。

多智能体系统的动态性能，即多智能体的一致性收敛速度。提高收敛一致性，无疑能够提高系统的通讯能力及性能。文献［9］中，Olfati提出了一种超高速信息网络的算法，该算法可以在小网络上以惊人的速度达到多智能体一致性，并且验证了收敛速度由通信的代数连通性决定，为研究快速一致性提供了有力的理论基础。基于此理论，She［10］等人提出基于局部信息的多智能体系统，引入PI控制器设计快速一致性算法，给出智能体快速收敛的充分条件。文献［11］针对分布式控制与大系统的快速一致性，基于双跳网络提出快速一致性算法，使得多智能体系统的收敛速度更快。文献［12-15］研究了二阶以及高阶系统的多智能体快速收敛一致性算法。由于通讯约束，智能体之间交互信息时产生时滞，研究者从网络通讯拓扑图着手，引入多跳网络设计一致性算法，且利用频域法分析系统收敛条［16-19］。……