动态事件触发下多智能体系统固定时间一致性

doi:10.11772/j.issn.1001-9081.2023030320

《计算机应用》唯一官方网站 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (3): 960-965.DOI: 10.11772/j.issn.1001-9081.2023030320

所属专题：前沿与综合应用

动态事件触发下多智能体系统固定时间一致性

唐朝君(), 夏梅妍, 张华, 谢挺

重庆理工大学理学院，重庆 400054

收稿日期:2023-03-29 修回日期:2023-06-12 接受日期:2023-06-14 发布日期:2023-07-04 出版日期:2024-03-10
通讯作者: 唐朝君
作者简介:夏梅妍（1998—），女，重庆人，硕士研究生，主要研究方向：多智能体系统一致性
张华（1981—），男，山东临沂人，副教授，博士，主要研究方向：网络化动力系统控制
谢挺（1981—），男，湖北仙桃人，副教授，博士，主要研究方向：数据科学与大数据。
基金资助:
重庆市自然科学基金资助项目(cstc2019jcyj-msxmX0020);重庆市教委科学技术研究项目(KJQN201901122)

Fixed-time consensus of dynamic event-triggered multi-agent systems

Zhaojun TANG(), Meiyan XIA, Hua ZHANG, Ting XIE

College of Science，Chongqing University of Technology，Chongqing 400054，China

Received:2023-03-29 Revised:2023-06-12 Accepted:2023-06-14 Online:2023-07-04 Published:2024-03-10
Contact: Zhaojun TANG
About author:XIA Meiyan， born in 1998， M. S. candidate. Her research interests include multi-agent system consensus.
ZHANG Hua， born in 1981， Ph. D.， associate professor. His research interests include networked power system control.
XIE Ting， born in 1981， Ph. D.， associate professor. His research interests include data science and big data.
Supported by:
Chongqing Natural Science Foundation(cstc2019jcyj-msxmX0020);Science and Technology Research Project of Chongqing Education Commission(KJQN201901122)

摘要/Abstract

摘要：

针对具有未知干扰和非线性动态的多智能体系统，研究了它基于事件触发的固定时间一致性问题。在传统的静态事件触发策略的基础上，通过引入一个可调节的动态变量，提出一种基于动态事件触发策略的固定时间一致性协议，给出各个智能体基于状态信息和动态变量的动态事件触发函数，只有当各智能体的测量误差满足给定的触发函数时，事件才会被触发。引入的动态变量是可调节的阈值参数，能够进一步减少事件的触发次数，更有效地利用系统有限的资源。利用图论、固定时间一致性理论和李雅普诺夫稳定性理论推导出系统达到固定时间一致性时，一致性协议和触发函数中的参数需要满足的条件，同时证明了系统不存在芝诺行为。最后，数值仿真结果验证了理论分析的正确性与有效性。

关键词: 多智能体系统, 动态事件触发策略, 外部干扰, 固定时间, 一致性

Abstract:

The problem of event-triggered fixed-time consistency based on event triggering was studied for multi-agent systems with unknown disturbances and nonlinear dynamics. Based on the traditional static event-triggered strategy， a fixed-time consensus protocol based on dynamic event-triggered strategy was proposed by introducing an adjustable dynamic variable. A dynamic event-triggered function based on state information and dynamic variables was given for each agent， and the event was triggered only when the measurement error of each agent satisfied the given triggering function. The introduced dynamic variables were adjustable threshold parameters that could further reduce the number of event triggers and use the limited resources of the system more efficiently. By using graph theory， fixed-time consensus theory and Lyapunov stability theory， the conditions that the parameters in the consensus protocol and trigger functions needed to satisfy when the system reaching fixed-time consensus were obtained， meanwhile Zeno behavior was shown not to exist. Finally， the numerical simulation results were applied to verify the correctness and validity of the theoretical analysis.

Key words: multi-agent system, dynamic event-triggered strategy, external disturbance, fixed-time, consensus

中图分类号:

TP273

唐朝君, 夏梅妍, 张华, 谢挺. 动态事件触发下多智能体系统固定时间一致性[J]. 计算机应用, 2024, 44(3): 960-965.

Zhaojun TANG, Meiyan XIA, Hua ZHANG, Ting XIE. Fixed-time consensus of dynamic event-triggered multi-agent systems[J]. Journal of Computer Applications, 2024, 44(3): 960-965.

图/表 4

图1 系统的通信拓扑

Fig. 1 Communication topology of system

图2 各智能体的状态轨迹和控制输入

Fig.2 State trajectory and control input of each agent

图3 各智能体的触发时间间隔

Fig. 3 Trigger interval for each agent

图4 各智能体在另一组初始值下的状态轨迹

Fig. 4 State trajectory of each agent under another set of initial values

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