最新录用 | 加性噪声环境下的多智能体系统分组一致性
Chuanjian LI & Xiaofeng ZONG. Group consensus of multi-agent systems with additive noises. Sci China Inf Sci, DOI: 10.1007/s11432-021-3424-x
本文考虑加性噪声环境下多智能体系统的分组一致性问题。假设系统由两个子系统组成，不同子系统的智能体间存在着单向通信，而非组间平衡通信。
基于每个智能体自身的状态信息及其接收到的邻居的受噪声干扰的状态信息，本文提出了一种新的分组控制协议，得到了多智能体系统实现均方和几乎必然意义下的分组一致性的充分条件和必要条件，并揭示了单向通信模式下组间通信对系统实现分组一致性的影响机制：受影响的子系统为了实现一致性，必须减弱来源于邻居子系统的影响。
本文的创新点如下：
（1）提出了纯分组一致性和混合分组一致性的概念。纯分组一致性即两个子系统中的智能体实现相同的一致性行为（同为弱一致或强一致）；混合分组一致性即不同子组中的智能体达到不同的一致性行为（一组达到弱一致，另一组达到强一致）。
（2）揭示了加性噪声环境下组间影响对系统实现分组一致性的影响机制：为了使多智能体系统达到分组一致性，组间影响必须是衰减的。基于该发现，本文得到了能够反映组间影响衰减速率的条件，并得到了系统能够实现分组一致性的充分条件和必要条件。
给出如图1所示的包含两个子系统的多智能体系统，其中智能体1，2，3属于第一个子系统，智能体4，5，6属于第二个子系统。给定合适的初始状态和噪声强度，考虑合适的组间影响强度系数并选取合适的控制增益函数，利用MATLAB进行仿真验证，得到图2-图5所示的仿真结果，从而验证了本文所设计的分组控制协议和得到的条件的可行性。