先睹为快 | 符号矩阵权重多智能体的可聚集性

文摘   2025-01-21 20:19   山东  

朱佳慧a,b 纪志坚a,b 国俊豪a

青岛大学 a.自动化学院; b.系统科学研究院

摘要:研究了符号有向图下,一般线性和矩阵权重多智能体系统的可聚集性问题。首先,利用能控性结构分解给出了一般线性多智能体系统可聚集的充分条件。其次,结合能控子空间和图论,提出了一类矩阵权重下多智能体系统可聚集的图论条件。最后,提出符号矩阵权重距离等价划分的定义,给出了在该划分下的一般矩阵权重可聚集的判定条件,发现权重矩阵的非零元素同为正值或同为负值时系统可聚集。

关键词:有向符号图;多智能体系统;可聚集性;矩阵权重
基金资助:国家自然科学基金(62373205,62033007); 山东省泰山学者特聘教授人才支持计划(tstp20230624, ts20190930);山东省泰山学者攀登计划

Herdability of Multi-agent Systems with Signed Matrix-Weighted Networks

ZHU Jiahuia,b, JI Zhijiana,b,GUO Junhaoa

a.School of Automation,; b.Academy of Systems Science and Control, Qingdao University
Abstract: This paper investigates the herdability of multi-agent systems with general linear and signed matrix-weighted networks under signed directed graphs. Firstly, we present the sufficient conditions for herdability of general linear multi-agent systems by utilizing controllability structure decomposition. Moreover, leveraging the concepts of controllable subspaces and graph theory, we propose a set of graph-theoretic conditions for the herdability of multi-agent systems under different matrix weight scenarios. Finally, we introduce the definition of signed matrix-weighted distance-equivalent partitioning and provide the herdability criteria for general matrix-weighted networks under this partitioning. It is found that the system is herdable when the non-zero elements of the weight matrix are either all positive or all negative.

Keywords: direct-signed graph; Multi-agent system; herdability; matrix-weighted
作者介绍:

第一作者:朱佳慧(1998-),山东临沂人,硕士研究生,主要研究方向为多智能体网络系统。

通讯作者:纪志坚(1973-),山东青岛人,博士、二级教授、泰山学者特聘专家。现为博士生导师、山东省杰出青年科学基金获得者、山东省有突出贡献的中青年专家、山东省优秀研究生指导教师;连续入选Elsevier中国高被引学者榜单。入围中国控制理论界的重要奖项“关肇直”奖,是近60名最佳论文奖申请者中的6名入围者之一;以第一位次获得了北京大学的五四奖学金、中国石油奖学金和学术创新奖。主要研究方向为群体智能和多智能体系统协同控制。

第三作者:国俊豪(1996-),山东淄博人,博士研究生,主要研究方向为多智能体网络分布式控制。

引用本文:  

朱佳慧,纪志坚,国俊豪.符号矩阵权重多智能体的可聚集性[DB/OL].[2025-01-13].http://kns.cnki.net/kcms/detail/37.1402.N.20250113.1122.002.html.
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