【摘 要】
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随着网络化控制技术的迅猛发展,多智能体系统一致性的研究得到了越来越广泛的重视,且多智能体系统一致性控制理论应用于不同的科学领域,例如多机器人协同工作、多无人机跟踪飞行以及多无线传感器信息融合等。作为一致性控制的重要问题,分组输出一致包含传统的全局输出一致,通过对智能体物理模型进行分析,设计合理的分布式控制协议,使得所有的智能体按照既定的规则分组,并让每组的智能体的输出量达到一致,且每组达到一致的值
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随着网络化控制技术的迅猛发展，多智能体系统一致性的研究得到了越来越广泛的重视，且多智能体系统一致性控制理论应用于不同的科学领域，例如多机器人协同工作、多无人机跟踪飞行以及多无线传感器信息融合等。作为一致性控制的重要问题，分组输出一致包含传统的全局输出一致，通过对智能体物理模型进行分析，设计合理的分布式控制协议，使得所有的智能体按照既定的规则分组，并让每组的智能体的输出量达到一致，且每组达到一致的值各不相同。本文利用代数图论、矩阵分析、Schur稳定定理以及网络化预测法，对具有通信约束(通信时滞和数据丢失)的多智能体系统进行分组输出一致分析，设计了分组输出一致控制协议，同时给出系统实现带参考输入的分组输出一致性充分必要条件，并对分组输出一致问题的带领导-跟随机制的分组输出一致和无领导的分组输出一致进行研究。本文主要研究内容包含如下几个方面:
首先，考虑到多智能体系统中的特殊智能体作为领导者来跟踪外部给定的参考输入，从而带领整个系统收敛到参考输入。本文将领导-跟随机制加入到分组输出一致性的研究中，研究了多智能体系统的分组跟踪一致问题。当有多智能体系统中的领导者接收到外部参考输入，且智能体根据邻居顶点信息设计分布式控制协议。推导出了具有参考输入的两组跟踪一致的充分必要条件，通过对两组多智能体系统的分析，本文将分组跟踪一致的充分必要条件延伸至多组。
其次，本文研究了一类具有通信约束的高阶离散异构多智能体系统的稳定性与分组输出一致性问题。提出了一种网络预测控制方案，即使用通信约束影响后的信息预测状态，主动补偿通信约束。引入合作-竞争相互作用消除入度平衡的约束条件，放宽拓扑结构的约束。针对高阶离散异构系统，基于预测信息设计了动态输出反馈分布式控制协议。将一致性分析和稳定性分析相结合，推导出了具有动态输出反馈的两组稳定性和分组输出一致性的充分必要条件，并将结论推广到多组的情况。
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