含约束和通信时滞的多智能体系统包含控制

摘要

随着人工智能的发展,包含控制成为近年来研究的热点问题。为了解决有向切换通信拓扑下含非凸输入约束和通信时滞的采样多智能体系统包含控制问题,设计了一种基于投影的分布式非线性包含控制算法。该算法只需要利用智能体自身和相邻智能体的交互信息就能实现输入受限跟随者的包含。首先将跟随者与领导者构成的凸区域的最大距离选定为李雅普诺夫函数,接着引入约束算子描述跟随者的非凸约束,并将系统的非凸模型转化时变线性模型,然后运用李雅普诺夫稳定性理论、凸分析等方法证明了在通信拓扑的并集中只要每个跟随者至少有一条从领导者到该跟随者的有向路径,李亚普诺夫函数就能收敛到0,也就是带输入约束和通信时滞的跟随者最终能够保留在领导者所形成的凸区域内。最后通过数值仿真证明了所提出的控制算法能够解决输入受限的包含控制问题。