隨機脈沖控制下時變時滯多智能體系統一致性研究

2021-03-09 02:07:04王晨陽吳小太

安徽工程大學學報 2021年6期

王晨陽，吳小太

(安徽工程大學數理與金融學院，安徽蕪湖 241000)

眾所周知，多智能體系統在大數據網絡分析、無人機編隊控制、區塊鏈技術、社交網絡以及智能電網等領域都有著廣泛的應用。因此在多智能體系統的集群行為研究受到了越來越多的專家學者青睞,特別是在多智能體系統一致性控制研究方面，不同的控制方法被引入多智能體系統的一致性分析中，并獲得了豐富的研究成果，如自適應控制、基于事件觸發的控制、時間驅動的控制、采樣數據控制以及脈沖控制等。

脈沖現象在自然界普遍存在，如人體的脈搏跳動、自然環境的劇變對生物種群的影響、鳥類對行進中飛機的突然撞擊等。雖然脈沖發生的時間非常短暫，但卻對整個系統運行產生復雜的影響。脈沖控制是一種典型的非連續控制，相對于連續性控制方法具有良好的經濟和實用性，因而廣泛應用于動態系統控制中，如衛星的燃料優化控制、機器人操縱器的控制等。近年來，脈沖控制在多智能體系統的一致性研究被廣泛采用。文獻[11]研究了基于脈沖控制、事件觸發控制和采樣數據控制的兩種具有非線性動力學的多智能體系統的一致性問題。文獻[12]研究了具有脈沖行為的隨機時滯動態多智能體系統的一致性問題。文獻[13]提出了一個控制框架，稱為脈沖調制間歇性控制，它將脈沖控制和采樣控制統一起來研究多智能體系統的一致性。文獻[14]研究了有向通信圖下的脈沖多智能體系統的一致性問題。

同時，多智能體系統的脈沖控制在工作時會不可避免地受到一些隨機因素的干擾，導致脈沖作用的強度發生改變，最終影響了脈沖控制效果。因此，有必要對脈沖控制進行隨機刻畫。近年來，對于隨機脈沖系統穩定性的研究已經取得了一些相關研究成果，然而，對于多智能體系統的隨機脈沖控制還需要進一步展開研究，分析脈沖的隨機性對多智能體系統一致性控制效果的影響。綜上，研究隨機脈沖控制下時變時滯多智能體系統的一致性問題，通過引入隨機參數來刻畫隨機脈沖的強度，然后借助Lyapunov函數穩定性的分析方法，得出了隨機脈沖控制下時變時滯多智能體一致性的充分條件。

研究的主要貢獻體現在以下兩個方面：

(1)通過引入隨機參數，有效地刻畫了一類隨機脈沖，并將其應用到多智能體系統一致性研究中，從而提出了一類隨機脈沖控制下多智能體系統一致性的分析方法。

(2)借助Lyaponov函數穩定性和時滯動態系統比較定理的分析方法，獲得了隨機脈沖控制下時變時滯多智能體系統一致性的充分條件。