北京交通大学于永光团队 | 分数布朗运动驱动的多智能体系统的均方一致性控制
文摘
科技
2024-11-17 12:01
北京
![]()
![]()
研究团队
袁晓琳，于永光，苏伟，任国健：北京交通大学数学与统计学院
文章下载
Xiaolin YUAN, Yongguang YU, Wei SU & Guojian REN. Mean-square consensus control of multi-agent systems driven by fractional Brownian motion. Sci China Inf Sci, 2024, 67(11): 219202, doi: 10.1007/s11432-023-4175-9
![]()
布朗运动已广泛用于对现实世界中的噪声进行建模，它本质上是马尔可夫过程。分数布朗运动是对布朗运动概念的扩展，具有非局部性、非马尔可夫性和长期记忆等独特特征。这些特点使得分数布朗运动能够更好地描述在现实世界中观察到的复杂动态行为。多智能体系统的协调控制一直是生物学、物理学和控制领域的热门研究热点。然而，与传统的布朗运动不同，分数布朗运动不是一个半鞅，其自相关性和非马尔可夫性质增加了对系统动态建模和设计控制策略的复杂性。因此，目前关于分数布朗运动驱动的随机多智能体系统的协调控制只有少数结果。本研究开发了一种新的技术用于分析由分数布朗运动驱动的随机多智能体系统的动力学行为。得到了闭环随机系统的解析解，随后通过应用分数伊藤公式和构造停时的方法，完成了闭环系统的收敛性分析，解决了分数布朗运动驱动的随机多智能体系统的均方一致性控制问题。最后，利用仿真实验验证了所得到的理论结果的有效性。(1) 假设每个节点的动力学由分数布朗运动驱动的随机微分方程描述。 (3) 给出了分数布朗运动驱动的多智能体系统在均方意义下实现一致性控制的充分条件。考虑图1(a) 所示通信拓扑中由分数布朗运动驱动的多智能体系统。假设智能体1、5和10能够获取领导者的状态信息。在引入控制器后，所有智能体的状态轨迹如图1(b)-(d)所示，这表明多智能体系统在均方意义下实现了一致性控制。图1 仿真结果
![]()
![]()
