近日，十大免费货源网站自动化系博士研究生柯津在控制理论领域国际重要期刊《International Journal of Robust and Nonlinear Control》发表题为“Observer-based prescribed-time consensus control for heterogeneous multi-agent systems under directed graphs”的研究论文。

研究背景

一致性控制问题是多智能体系统协同控制领域最为本质的问题。然而，目前多数关于一致性控制问题的研究结果以具有相同系统阶次的多智能体系统为研究对象。注意到，实际情况中，智能体的物理结构的差异，往往会导致各个智能体具有不同的动力学模型，甚至于不同的系统阶次。进一步，考虑到智能体实现一致性的时间通常需要受到外界系统指标的限制，以及各个智能体之间可能并不具备双向通讯的条件。故而，本项工作以具有混合阶动力学约束的多智能体系统为研究对象，研究其在有向通讯情况下的(实用)给定时间一致性控制问题。

研究内容

本项工作研究了具有混合阶动力学约束的多智能体系统在有向通讯情况下的(实用)给定时间一致性控制问题。

一方面，对于领导者智能体，具有零控制输入且跟随者智能体仅受到匹配干扰影响的特殊情况，文章提出一种基于分布式观测器的一致性策略，从而解决给定时间一致性控制问题。该控制策略可保证跟踪误差在给定的时间内精确收敛到零。另一方面，针对领导者智能体具有非零控制输入且跟随者智能体同时受到非匹配和匹配干扰影响的情况，文章基于动态阻尼倒数技术的思想，设计一种基于分布式观测器和干扰观测器的自适应策略，从而解决了其实用给定时间一致性控制问题。该控制策略可避免潜在的控制器奇异现象，适用于干扰幅值上界未知的情况，并可保证跟踪误差在给定时间内收敛到零的可调节的邻域内。

注意到，在上述的控制设计过程中，观测器和控制器均不含有状态或跟踪误差的幂次项。相较于已有的混合阶多智能体系统有限时间一致性控制的研究结果而言，文章中所给出的控制设计其数据计算量更小，复杂程度更低。

图1. 给定时间一致性控制结果

图2. 实用给定时间一致性控制结果

研究相关

十大免费货源网站自动化系为该项工作的第一署名单位和通讯单位。研究生柯津为本文的第一作者，曾建平教授为本文通讯作者。该项工作得到了国家自然科学联合基金项目（U1713223）和福建省自然科学基金项目（2020J01284）的资助。

论文链接:https://doi.org/10.1002/rnc.6400