多智能体系统基于扰动和时滞的一致性分析与控制

多智能体系统(Multi-agent system)的一致性分析和控制理论近年来在广度和深度两个方面得到了很大的发展。然而，在某些情况下，例如随机或不确定性扰动和时变时滞，多智能体系统的一致性研究还不够完善；在复杂网络拓扑下，随机或不确定性扰动和时变时滞对多智能体系统一致性的本质影响在理论上还没有刻画清楚。在广泛阅读和深刻理解国内外相关文献的基础上，并结合申请人近年的科研工作，本项目综合运用随机分析、泛函微分方程、切换系统、图论和矩阵论等理论工具，在动态改变或不确定的复杂网络拓扑下，深入分析和研究随机或不确定性扰动和时变时滞对多智能体系统一致性的影响机理。当智能体之间的信息交流非连续且有可能发生数据丢包时，基于数据采样的方法，设计一致性协议，建立多智能体系统解决随机一致性和H-infinity一致性的时滞依赖/独立的若干理论结果，进一步丰富和完善多智能体系统一致性协调控制的理论体

多智能体系统的分布式协作控制理论近年来得到了很大的发展，并被成功应用到多车辆系统、传感器网络、群集行为和网络控制等多个领域。多智能体系统的一致性分析是分布式协作控制的一个重要研究方向，虽然目前已经取得了丰富的研究成果，但在某些情况下，例如随机或不确定性扰动和时变时滞，多智能体系统的一致性研究还不够完善。因此，本项目着重在复杂网络拓扑下，研究随机或不确定性扰动和时变时滞对多智能体系统一致性的影响。通过综合运用泛函微分方程、随机分析、切换系统、图论和矩阵论等理论工具，在动态改变或不确定的复杂网络拓扑下，建立了多智能体系统解决一致性、随机一致性和H-infinity一致性的若干新的理论结果，进一步丰富和完善了多智能体系统一致性协调控制的理论体系。另外，在研究过程中，我们发现了多智能体系统与正切换系统的密切联系，进而开展了正切换系统及其推广系统的稳定性理论研究，建立了一系列研究成果，为将来多智能体系统系统一致性研究提供了一个新的研究思路和方法。